Problema 7.3   Fuente:   Problema elaborado por el autor del sitio.

Para el circuito mostrado en la Figura 07-03.1, el potenciómetro P1 varía su resistencia desde 0 hasta 50 Ω. Haga un gráfico mostrando la potencia disipada en la resistencia R1, cuando variamos el potenciómetro en todo su rango.

Solución del Problem 7.3

En la Figura 07-03.2, notamos que la parte del circuito resaltada en verde se puede ignorar porque es paralelo a la fuente de voltaje 35 V. Del mismo modo, la parte que se resalta en azul también se puede eliminar, ya que está en paralelo con la fuente de voltaje 15 V.

Con esta simplificación, el circuito se reduce al que se muestra en la Figura 07-03.3. Por supuesto, las fuentes de el voltaje está en serie, por lo que podemos sumarlos y trabajar con una sola fuente de 50 V.

Cómo queremos calcular la potencia disipada en R₁, podemos suponer que ella es una carga para la fuente de voltaje en serie con el potenciómetro. Como la declaración del problema nos pide que grafiquemos el poder en función de R₁, así que calculemos varios valores de potencia. Para hacerlo, debemos dar varios valores a P₁.

Con cada valor de P₁ calculamos la corriente eléctrica I, indicada por la flecha azul en el circuito y, por lo tanto, podremos calcular la potencia disipada en R₁. Inicialmente haciendo P₁ = 0 tenemos que la corriente será el voltaje de 50 V dividido por R₁, o:

Con el valor de I podemos calcular la potencia disipada en R₁, o:

Al hacer lo mismo que otros valores de P₁, podemos ensamblar la tabla como se muestra abajo.

Con esta tabla podemos dibujar el gráfico, como se muestra en la Figura 07-03.4.

Tenga en cuenta que la potencia máxima disipada por R₁ ocurre exactamente cuando el valor de P₁ es igual a cero. Por lo tanto, este resultado está de acuerdo con lo estudiado en la parte teórica. (Haga clic aquí! Teoría), donde afirmamos que el teorema de transferencia de potencia máxima no es un teorema two way.