Teorema do Transferência de Potência Máxima

        Na engenharia elétrica, o Teorema do Máximo Transferência de Potência afirma que, em uma rede passiva, de duas portas e linear, a potência transmitida para a carga é maximizada quando a resistência da carga (RL) é igual à resistência equivalente de Thevenin (RTH) da rede. A resistência equivalente de Thevenin de uma rede é a resistência vista olhando para os terminais da rede com todas as fontes de tensão removidas e os terminais curto-circuitados.

O Teorema do Máximo Transferência de Potência baseia-se na ideia de que a potência entregue a uma carga é uma função da resistência da carga e da tensão e corrente na carga. Quando a resistência da carga é igual à resistência equivalente de Thevenin da rede, a tensão e a corrente na carga são maximizadas, e a potência entregue à carga também é maximizada.

O Teorema do Máximo Transferência de Potência é uma ferramenta útil para o projeto de circuitos e sistemas elétricos, especialmente quando o objetivo é entregar a maior quantidade possível de potência a uma carga. Ele permite aos engenheiros determinar a resistência de carga ótima para uma rede dada, garantindo que a potência entregue à carga seja maximizada.

O Teorema do Máximo Transferência de Potência é aplicável apenas a redes lineares, passivas e de duas portas. Não é aplicável a redes não lineares ou a redes com mais de duas portas. Também não é aplicável a redes ativas, como aquelas contendo amplificadores.

Onde,

Corrente – I

Potência – PL

Tensão de Thevenin – (VTH)

Resistência de Thevenin – (RTH)

Resistência da Carga - RL

A potência dissipada no resistor de carga é

PL=I2RL

Substitua I=VTh /RTh+RL na equação acima.

PL=⟮VTh/(RTh+RL)⟯2RL

PL=VTh2{RL/(RTh+RL)2} (Equação 1)

Condições para Máxima Transferência de Potência:

Quando o máximo ou mínimo é atingido, a primeira derivada é zero. Portanto, diferencie a Equação 1 com RL e fixe-a igual a zero.

dPL/dRL=VTh2{(RTh+RL)2×1−RL×2(RTh+RL) / (RTh+RL)4}=0

(RTh+RL)2−2RL(RTh+RL)=0

(RTh+RL)(RTh+RL−2RL)=0

(RTh−RL)=0

RTh=RL ou RL=RTh

Portanto, RL=RTh – A condição para máxima dissipação de potência sobre a carga. Ou seja, se o valor da resistência da carga for igual ao valor da resistência da fonte, ou seja, a resistência de Thevenin, então a potência distribuída sobre a carga é maximizada.

O valor da Máxima Transferência de Potência

Substitua RL=RTh & PL=PL,Max na (Equação 1).

PL,Max=VTh2{RTh/ (RTh+RTh)2}