Otras carreras potencia

[LauraLopez]

Una batería de 24 V con una resistencia interna de 1Ω alimenta una lámpara de 40 W nominales en paralelo con una resistencia de 10 Ω. Que potencia se disipa en cada elemento del circuito y con que velocidad se transforma energía química en energía eléctrica en la batería? Para voltajes ligeramente diferentes al nominal, puede despreciar el efecto de la variación de la resistencia con la temperatura.

Prmero que nada como se representa la lampara en el dbujo? asi puedo dbujar el circuito y resolverlo.

Cuando me pregunta que potenca se dispa en cada elemento del crcuito se refiere a la bateria, la resistencia de 1 ohm y la resstencia de 10 ohm no?

[Al2000]

Re: potencia

La lámpara la puedes tratar como una resistencia pura. Como yo lo veo, el problema no se puede resolver si no conoces el voltaje para el cual fue diseñada la lámpara.

Saludos,

Al

[LauraLopez]

Re: potencia

y que puedo hacer para resolverlo? hace varias preguntas el ejercicio que nose como se resuelven, no puedo plantear las ecuacones y asi obtener las corrientes? y usando$P= i^2 R$ puedo hallar la potencia de las 2 resistencias

[arivasm]

Re: potencia

Al tiene (como siempre) toda la razón: la lámpara es asimilable a una resistencia, de la cual nos dan un dato que no es una característica de la misma. Los 40 W corresponderán con un voltaje aplicado determinado. A cualquier otro voltaje diferente del de diseño tendrá una potencia de consumo diferente de esos 40 W.

Por tanto, si quieres continuar con el ejercicio tendrás que suponer para qué voltaje son esos 40 W; si fuese en España yo daría por hecho que el autor se refiere a 220 V (aunque hace muuuuuchos años lo "normal" eran 125 V). Entonces sí podrás determinar su resistencia y a partir de ahí hacer el ejercicio.

[LauraLopez]

Re: potencia

no veo bien claro para que necesito ese dato....el 40 W seria la potencia no ? o sea P= 40 W esa seria la potencia que suministra la lampara? yo dibuje el circuito donde tengo la resistencia $R_L$ que es la de la lampara en paralelo con una resistencia de 10 ohm

Lo primero que me pregunta es Que potencia se disipa en cada elemento del circuito

Primero cada elemento del circuito sera :

- La bateria
- La resistencia de 1 ohm
- La resistencia de 10 ohm
-La lampara

son esos?

Entonces la potencia sera $P= \frac{V^2}{R }$

La bateria y la resistencia de 1 ohm los puedo pensar como un solo elemento? porque sino no puedo hacerlo....creo que se pensarian como un solo elemento entonces la potencia disipada por la bateria y la resistencia de 1 ohm es

$\dst P = \frac{{(24)}^{2 }}{1 } = 576 W$

para la resistenca de 10 ohm seria $\dst P = \frac{{(24)}^{2 }}{10 } = 57,6 W$

esta bien como estoy haciendo?

Luego para la de la lampara nose porque no tengo el dato de la resistencia.....

[arivasm]

Re: potencia

La batería con resistencia interna puedes representarla como un generador puro, de 24 V, que tiene en serie una resistencia de $r=1 \Omega$. La potencia disipada por la batería no es la que has escrito, sino $I^2 r$, donde la intensidad la debes determinar por la resistencia equivalente de la asociación que constituyen las tres resistencias (la interna de la batería, la lámpara y esa otra de 10 ohm).

[LauraLopez]

Re: potencia

no son 2 formulas equivalentes? o sea no se puede resolver con cualquiera de las 2 formulas de potencia? porque con la formula que yo dije estaria mal?

Entonces considero la bateria sola como un elemento y la resistencia de 1 ohm como otro elemento distinto...

La resistencia equivalmente no la puedo encontrar porque no se cuanto vale la resistencia de la lampara

igualmente en la bateria entonces si uso la formula $P = i^2 R$ R cual es?

[arivasm]

Re: potencia

Sí, podrías usar $V^2/R=i^2 R$, pero siendo R la resistencia equivalente del circuito formado por las tres resistencias. Como dices, es imprescindible conocer la resistencia de la lámpara, para la que puedes usar $P=V^2/R_{lamp}$, pero con la V para la cual la potencia es de 20 W, por ejemplo $\rm 20 W = (220 V)^2/R_{lamp}$

[LauraLopez]

Re: potencia

ahh o sea el dato que me da es la potencia de la lampara que es de 40 W y yo asumo que V=220 V entonces

$R_L = {(220)}^{2 } / 40 = 1210 ohm$

Asi que esa es la resistenca de la lampara no?

Entonces me pide la potencia de cada elemento aca no me queda claro....

Por ejemplo el primer elemento que le quiero calcular la potencia disipada es a la bateria entonces para esto tengo 2 formas de hacerlo usando :

$P = \frac{V^2}{R }$ o usando $P = I^2 R$ no? en ambas formulas quien es R? en ambos casos en la resistencia equivalente de todo el circuito? en la primer formula V= 24 no? y en la segunda deberia encontrar cuando vale I

[arivasm]

Re: potencia

$P = \frac{V^2}{R }$ o usando $P = I^2 R$ no? en ambas formulas quien es R? en ambos casos en la resistencia equivalente de todo el circuito? en la primer formula V= 24 no? y en la segunda deberia encontrar cuando vale I

Correcto

[LauraLopez]

Re: potencia

Entonces primero tengo un paralelo entre la resistencia de la lampara y la de 10 ohm asi que

$R_p = \frac{1210 (10)}{1210 + 10 } = 9,918 ohm$

Luego esta en serie con la de 1 ohm as que la resistencia equivalente sera $R= 10,918 ohm$

Asi que la potencia que disipa la bateria es $P = \frac{(24)^2}{10,918 } = 52,756 W$

Esta bien?

Ahora por ejemplo si quiero calcular la potencia que disipa la resistencia de 1 ohm aca en la formula R es 1 o es la R equivalente? y el voltaje es tambien 24?

- - - Actualizado - - -

En el caso de las resistencas la potencia disipada usando la formula $P= I^2 R$ , el R representa a la resistencia y el I la corriente que pasa por la misma no? con la bateria digamos que la misma no tiene una R asociada? entonces por eso se toma como R la resistenca equivalente de todo el circuito? y la I seria corrente que circula por la bateria no?

O sea no entiendo como se calcula la potencia de una bateria....veo que me decis que debo encontrar una resistencia equivalente a todo el crcuito y luego me quedaria entonces un circuito con la bateria y esa sola resistencia equivalente donde ahi calculo esa corriente y entonces la potencia es el voltaje que entrega la bateria multiplicado por esa corriente al cuadrado, pero porque esto es asi?

- - - Actualizado - - -

La potencia por formula cualquiera de las 2 que venimos nombrando dependen de la resistencia en este caso al tratarse de una bateria la misma no tiene una resistencia...o a lo sumo su resistencia interna que da el enunciado como dato pero veo que no usas ese valor sino que calcular una resistencia equivalente a todo el circuito.....

[Al2000]

Re: potencia

La batería la puedes modelar como una fem pura conectada con una resistencia en serie, tal como te dijo Antonio en un mensaje anterior. Los elementos que están conectados a la batería no tienen aplicado un voltaje de 24 V, sino algo menor. Esto es debido a que el flujo de corriente en el circuito produce una caída de voltaje en la batería. Para el circuito externo, la batería muestra un voltaje $(24\,\mathrm{V}) - i r$. Por eso necesitas conocer la corriente que circula.

Las potencias involucradas en los cuatro elementos son:

- La fem "pura" suministra una potencia = $\mathcal E i$
- La resistencia interna de la batería disipa una potencia = $i^2 r$
- La lámpara y la resistor externo disipan cada uno una potencia igual al cuadrado de la corriente que circula por cada uno multiplicado por su respectiva resistencia o equivalentemente, igual al cuadrado del voltaje aplicado a la combinación dividido entre la resistencia de cada uno.

La suma de las tres potencias disipadas debe ser igual a la potencia suministrada por la fuente.

Saludos,

Al

[LauraLopez]

Re: potencia

cuando me dicen que la bateria se puede modelar como una fem con una resistencia en serie....dicha resistencia que mencionan no es la resistencia interna? sino que es una resistencia que equivale a todas la resistencias del circuito? esto es lo que no entiendo porque es asi o sea si fuera un circuito con capacitores y resistencias yo tendria que igualmente buscar la resistencia equivalente de todo ese circuito y eso con la fem seria la bateria?



creo que no entiendo algunas cosas de nombres...por ejemplo yo quiero calcular la potencia de la bateria, y vos veo que no la calculas sino que dices la potencia de la fem o sea bateria y fem que diferencia hay entre una u otra?

La potencia se calcula como $P = \frac{V^2}{R }$ o $P = I^2 R$ en el caso de resistencias es facil porque R es justamente el valor de la resistencia e I es la corriente que circula por la resistencia o V es el voltaje que cae en la resistencia hasta ahi entiendo pero luego me pide calcular la potencia de una bateria... o una fuente o una fem creo que estas 3 cosas son lo mismo y bueno no puedo usar ninguna de esas 2 formulas porque la fuente no tiene un valor de R asociado no? Pero me dicen que la bateria se puede pensar como una fem con una resistenca en serie....bueno la primera pregunta entonces es porque es esto? esa resitencia en serie es la resistencia interna de la bateria que menciona el enunciado? o es una resistenca equivalente a todas las resistencias del circuito por mas complejo que sea? y porque es asi......

[Al2000]

Re: potencia

Una fuente pura no existe, todas las fuentes tienen resistencia interna. En tu ejemplo, la fuente de 24 V tiene una resistencia interna de 1 $\Omega$. No es que internamente exista un resistor de 1 $\Omega$ conectado a la batería, sino que la misma estructura interna de la batería opone esa resistencia al paso de la corriente. A los fines de analizar un circuito, tratas una fuente real como si fuese una fuenre ideal ("pura") conectada en serie con un resistor.

Cuando hablas de hallar la potencia de la batería, tienes que estar consciente de que en el caso real la batería "consume" algo de la energía que suministra. Por ejemplo, pongamos que tu batería de 24 V, 1 $\Omega$ suministra una corriente de 1 A. La parte activa de la batería suministra una potencia de (24 V)(1 A) = 24 W, pero al mismo tiempo internamente consume (1 A)^2 (1 $\Omega$) = 1 W, de manera tal que suministra una potencia neta de 23 W al circuito externo.

Tu puedes decir que la fuente suministra 24 W y contabilizar la potencia consumida internamente como parte de la potencia consumida por el circuito, según te parezca mas apropiado. En cualquier caso tendrá que cumplirse el balance de energía, tanto aportas = tanto consumes.

Saludos,

Al

[LauraLopez]

Re: potencia

esto que decis te entiendo mi duda es bueno justamente eso ultimo que puse en mi post anterior cuando dices que la bateria se puede ver como una fuente mas una resistencia en serie, dicha resistencia entonces es la resistencia interna? en mi caso la de 1 ohm? yo te entiendo eso...sin embargo antes Antonio me decia que debo calcular la resistencia equivalente de todo mi circuito y ese seria la resistencia a usar en la formula para hallar la potencia de una bateria.....entonces me confundo....que estoy entendiendo mal?