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Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva

Circuiti, campi elettromagnetici e teoria delle linee di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica

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[1] Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva

Messaggioda Foto Utenteireon » 3 mar 2012, 14:44

Avrei dei dubbi riguardo questo teorema, sul libro c'è scritto che il massimo trasferimento di potenza attiva al bipolo si ha quando risulta minima la seguente funzione:

F=\frac{(Ru+Rs)^2 + (Xu+Xs)^2}{Ru}

E calcolando la derivata parziale con Xu costante si ottiene:

|\frac{dF}{dRu}| Xu  costante = 1-\frac{Rs^2+(Xu+Xs)^2}{Ru} = 0

E sul libro dice che questa derivata si azzera per Ru=Rs

Però non riesco a capire per quale motivo si dovrebbe azzerare perché sostituendo a Ru il termine Rs si ottiene:

1-\frac{Rs^2+(Xu+Xs)^2}{Ru} = \frac{(Xu+Xs)^2}{Rs^2}

Pertanto in teoria la funzione non dovrebbe azzerarsi per Ru=Rs

Qualcuno potrebbe gentilmente darmi dei chiarimenti?
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[2] Re: Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva

Messaggioda Foto UtenteLele_u_biddrazzu » 3 mar 2012, 15:15

Supponendo di poter agire solamente sull'impedenza di carico \dot Z_u, la condizione per il massimo trasferimento di potenza è \dot{Z}_{u}=\dot{Z}_{s}^{*} :!:
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[3] Re: Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva

Messaggioda Foto Utenteireon » 3 mar 2012, 15:20

Si ok questa è la definizione del teorema però come ho scritto sopra analiticamente quando Ru = Rs la funzione non si azzera perché rimane la somma delle due reattanze al quadrato diviso la Rs al quadrato..
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[4] Re: Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva

Messaggioda Foto UtenteLele_u_biddrazzu » 3 mar 2012, 15:22

Appunto... dal momento che X_u = -X_s, la relazione che hai ottenuto si azzera :!:
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[5] Re: Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva

Messaggioda Foto Utentedani6 » 3 mar 2012, 15:30

A mio parere il libro dà un'interpretazione un po' fuorviante, in altre parole sta cercando il minimo di una funzione di due variabili (R_u e X_u) considerando una sola delle due. Volendo essere matematicamente corretti si dovrebbe fare uno studio della funzione di due variabili (test della matrice hessiana, se non ricordo male) con lo scopo di dimostrare il teorema.
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[6] Re: Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva

Messaggioda Foto Utenteireon » 3 mar 2012, 15:57

Si infatti l'interpretazione del libro è furviante.. In pratica considerando Ru = Rs e Xu = Xs in entrambi i casi la funzione si azzera, ma non si azzera nel singolo caso..
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[7] Re: Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva

Messaggioda Foto UtenteLele_u_biddrazzu » 3 mar 2012, 17:13

Provo a dare un piccolo contributo alla discussione con l'aiuto di Maxima...

hessiano.png
hessiana [H]
hessiano.png (44.14 KiB) Osservato 5438 volte


In pratica si verifica facilmente che le coordinate del punto stazionario sono (Rs, -Xs); sostituendo tali coordinate nella matrice hessiana [H], si verifica che h_{11}>0 e \text{det}\left[H\right] >0... pertanto il punto stazionario considerato costituisce un punto di minimo della funzione.
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[8] Re: Teorema del massimo trasferimento di potenza attiva

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 3 mar 2012, 17:55

Bravo Foto UtenteLele_u_biddrazzu :ok: ... vedo finalmente qualcuno che usa Maxima =D>

Aggiungo solo che in Maxima e' anche possibile ricavare direttamente la matrice hessiana con

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