potencia

[Breogan]

Re: potencia

Hola:

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.

Siento molestar en este punto pero cabe aclarar que se comercializan normalmente las lamparas de 12 y 24 V con rosca Edison (hogareñas), sin mencionar las lamparas automotrices que vienen en variados voltajes de continua. Conociendo el paño de los problemas, y aunque no se diga explicitamente la elección mas acertada (para mi) es que la lampara sea de 24V, es la tensión a la cual esta sometida la lampara en el problema, y es la que unifica la elección entre distintas personas que lo resuelvan.

El resto supongo que esta bien, con estos dos no hace falta supervision ja ja!!

Suerte

[LauraLopez]

Re: potencia

Hola Breogan vos decis que en vez de los 220 V que use segun me dijo Arivasm deberia haber usado 24? ya que estas si tenes ganas espero me ayudes a entender lo que como cabeza dura no logro entender que me vienen explicando hace rato Al y Arivasm

[Al2000]

Re: potencia

Laura, el valor que tomes para el voltaje de diseño de la lámpara no tiene importancia, lo importante es que entiendas el asunto. Cuando te dicen qe una lámpara (un bombillo, le decimos por aquí) es de x vatios, se asume que funcionará al voltaje de diseño. En Venezuela, el voltaje casero es de 110 V. Una "lámpara" de 60 W comprada en mi país y llevada a España, si no explota alumbraría como una lámpara de 240 W.

A la hora de resolver el problema tu deberías escribir una línea diciendo "asumiendo que el voltaje de diseño de la lámpara es de tal y tal, entonces...". recuerda que un problema no solo se resuelve tirando fórmulas y cálculos a diestra y siniestra... también debe uno poner por escrito lo que se ha asumido, caso de que no sea evidente.

Saludos,

Al

[LauraLopez]

Re: potencia

ok ! si eso habia puesto yo puse que asumia que los 40 W se obtienen con un voltaje de 220 V

- - - Actualizado - - -

lo que sigo sin entender es como calcular la potencia de una bateria.....

[Breogan]

Re: potencia

Hola:

Lo que acote, solo es que para mi la elección lógica para el voltaje nominal de la lampara es 24 V.

En cuanto al problema en si creo que ya te han orientado mas que bien, y no quiero complicar las cosas. Solo voy a acotar que de este tipo de problemas vi que resolviste muchos, lo que te complica es que te pusieron una lampara y una fuente real (fuente ideal con resistencia en serie). Olvidate de los nombres y dibujate el circuito como te parece que es (postealo), y una vez que este esta bien calculas como siempre las corrientes en cada elemento, y despues las potencias salen solas.

Suerte

PD: una lampara no es nada mas que una resistencia que se vuelve incandescente con la circulación de corriente, las lamparas se hacen para un voltaje definido, y la fabrica te garantiza que a esa tensión la lampara tiene tanta potencia. Es decir los datos que te da la fabrica de la lampara es V y P (a esa V) (el verdadero dato fisico es R, pero no te lo dan directamente), como ya sabes estas magnitudes están relacionadas por $\dst P=\frac {V^2} R$

Suerte

[LauraLopez]

Re: potencia

Se que soy testaruda.....pero lo que no entiendo es como calcular la potenca de una bateria...como dije antes para calcular la potencia de una resistencia uso la formula $\dst P= I^2 R$ o la otra formula en fin ese caso es facil porque R es la resistencia de la resistencia e I la corriente que circula por la resistencia pero para una bateria? quien es R? aca es donde me confundo entre lo que me dcen y no me queda claro si es esa resistencia interna de 1 ohm o si es una resistencia equivalente a todo el circuito?

[oscarmuinhos]

Re: potencia

Ahora que aprendiste a resolver circuitos, no debieras tener problemas en estos: dibuja el circuito (que además en este caso te va a ser sencillo) y calculas la intensidad de corriente que circula por el.
Lo que te vienen AI2000 y Antonio son distintas formas equivalentes de plantear la ecuación para resolver. Como necesitas conocer la intensidad:
a) Puedes calcular la resistencia equivalente y aplicar la Lei de Ohm: $\varepsilon = i{R}_{e}$ (Re = resistencia equivalente de todo el circuito incluída la resistencia interna):

b) O puedes plantear la ecuación del principio de conservación de la energía: Potencia suministrada por la batería ($i\varepsilon$) igual a la potencia consumida en la resistencia interna de la bateria ($i{{R}^{2}}_{i}$) + potencia consumida en la lámpara ( 40 W o ${i}_{1}. {{R}^{2}}_{lamp}$ ) + potencia consumida en la resistencia externa de 10 Ohmios $({i}_{2}.{10}^{2}$).

La potencia que suministra una batería: $P=i.\varepsilon$
La potencia disipada en una resistencia: $P=iV$que, teniendo en cuenta la Lei de Ohm, se puede transformar:
- $P = {i}^{2}.R$ (si con la Lei de Ohm substituyes el potencial)
- $P =\frac{{V}^{2}}{R }$(si con la Lei de Ohm substituyes la intensidad)

Y además también tienes el principio de conservación de la energia que te explico AI2000: Potencia suministrada por la batería igual a potencia consumida en todo el circuíto

Te servió de algo esta explicación?

[LauraLopez]

Re: potencia

a ver....la forma que llamas a no la entiendo....o sea si estoy de acuerdo que V=IR pero lo que yo quiero es calcular la potenca de una bateria....si hago eso que me dicen no estoy calculando la potencia de una resistencia que en este caso seria la resistencia equivalente de este circuito
Con respecto a la forma (b) cual es ese principio? hay una formula generica para ese principio

PD: ya dibuje el crcuto que consta de una fuente mas una resisntecia de 1 ohm en serie con la msma y luego esto en serie con 2 resisntencas que estan en paralelo entre ellas la de 10 ohm y la de la lampara luego plantie las ecuaciones y obtuve i1,i2,i3

[Breogan]

Re: potencia

Se que soy testaruda.....pero lo que no entiendo es como calcular la potenca de una bateria...como dije antes para calcular la potencia de una resistencia uso la formula $\dst P= I^2 R$ o la otra formula en fin ese caso es facil porque R es la resistencia de la resistencia e I la corriente que circula por la resistencia pero para una bateria? quien es R? aca es donde me confundo entre lo que me dcen y no me queda claro si es esa resistencia interna de 1 ohm o si es una resistencia equivalente a todo el circuito?

La formula de la potencia siempre es $P=V\ I$, la que pones vos es el caso particular para una resistencia. En el caso de la fuente real, vas a tener una potencia que se disipa en su resistencia interna (acá usas la formula que vos pusiste), y otra potencia en la fuente ideal (aca usas la que yo te digo).

Acá vale una aclaración la potencia tiene signo, si la corriente va de + a - (como en la resistencia) es una potencia disipada, si la corriente va de - a + (como en la fuente) la potencia es servida, estas dos potencias tienen distinto signo (no importa a cual llamas + y a cual -).

No me acuerdo si en la potencia de la batería se tomaba la suma de las dos (con sus signos), o la de la fuente ideal solo

Suerte

[LauraLopez]

Re: potencia

ahh bueno ahi me gusta un poco mas no sabia que P= VI.

Entonces primero que nada el enunciado me dice que potencia se disipa en cada elemento del circuito yo entendo que los elementos del circuito son :

La lampara
La resistencia de 10 ohm
La resistenca de 1 ohm
La fuente

O sea para calcular la potencia de las resistencias puedo usar $P= I^2 R$ o $P = \frac{V^2}{R }$ porque justamente tengo un valor de R para reemplazar en dicha formula

Cuando quiero ahora calcular la potencia de la fuente justamente es una fuente! no una resistencia entonces no puedo usar esas 2 formulas porque no tengo un valor de R a usar!!! En cambio ahora como me dicen que la potencia se puede calcular como P= VI entonces si es obvio que para la potencia de la fuente sera P = 24 I.

entonces ahora esa I cual es? yo habia llamado i1 a la corriente que pasaba por la resistencia de 1 ohm y luego se dividia en 2 corrientes mas i2 e i3.

Esta I sera i1?

[oscarmuinhos]

Re: potencia

Pues ya lo tienes todo!!!!
Potencia disipada en cualquier resistencia: $P= i.V$ (la intensidad que circula por la resistencia por la diferencia de potencial o potencial a que está conectada la resistencia)
Potencia suministrada por la bateria: $P=i.\varepsilon$ (Intensidad que circula por la batería por la fuerza electromotriz o potencial electromotriz de la batería) o también calculando las potencias disipadas en cada elemento del circuito y aplicar, entonces, el principio de conservación de la energía que conduce a que la potencia suministrada por la batería tiene que ser igual a la potencia consumida en todo el circuito.

Lo vas entendiendo?

Si hay fórmula para el camino b? No hace falta: simplemente calculas cada potencia con las fórmulas anteriores y planteas la igualdad de potencias suministrada (por las fuentes del circuito) igual a potencia consumida en todos los elementos del circuito

[Breogan]

Re: potencia

Hola:

En todos los casos es la tensión sobre el elemento que analizas por la corriente que circula por el. Si llamaste i₁ a la corriente que circula por R1 (resistencia de la fuente) y por la fuente tenes que:

En R1

$P_1=V_1\ i_1$ y $V_1=R_1\ i_1$

Por lo tanto

$P_1=R_1\ i^2_1$

Por la fuente:

$P_\varepsilon=-\varepsilon\ i_1$

El signo cambiado es porque la fuente entrega potencia.

Otra cosa, la suma de todas las potencias (disipadas y servidas) debe ser cero. La potencia que entrega las fuente es igual a la disipada en todo el circuito

Suerte

[LauraLopez]

Re: potencia

mmmm va ese signo negatvo? porque por el principio de conservacion de la energia dicen que la potencia suministrada por la bateria es igual a la potencia consumida en todo el circuito no?

la potencia consumda es la de todas las resistencias lo cual es un valor positivo no? entonces como aparece el signo menos?

- - - Actualizado - - -

si la potencia que disipan todas las resistencias seria por ejemplo P = 130 W entonces la potencia que suministra la bateria seria P= 130 W no? o va el signo menos?

Porque por el principo de la energia dice que la potencia suministrada por la bateria es igual a la potencia consumida en todo el crcuito. La consumida es la de las resistencias no? que es posisiva asi que sumo todas esas postivas y me da un numero positivo como por ejemplo 130 W, luego igual se pone el signo menos en la de la bateria?

[Breogan]

Re: potencia

Hola:

Primero, como no me acuerdo la convención de signos (algun forero lo puede aclarar) los signos los puse arbitrariamente, lo que se cumple siempre es que las potencias disipadas y las suministradas son opuestas y su suma en un circuito es siempre igual a cero.

Imaginate un circuito con una sola fuente y una sola resistencia:



Si calculamos las variaciones de energia para una carga dq a lo largo de una vuelta que es realizada en un tiempo dt, tenemos:

En la fuente:

$dE_\varepsilon=(V_a\ -V_b)\ dq$

en la resistencia:

$dE_R=(V_b\ -V_a)\ dq$

ahora si sumas ambas variaciones de energía de la carga en un circuito cerrado te tiene que dar igual a cero, por que volves al mismo lugar con la carga

$dE_\varepsilon+dE_R=(V_a\ -V_b)\ dq\ +\ (V_b\ -V_a)\ dq=0$

La potencia es la energía suministrada o consumida por unidad de tiempo, por lo cual dividimos la anterior por dt:

$\dst dE_\varepsilon+dE_R=(V_a\ -V_b)\ \frac {dq}{dt}\ +\ (V_b\ -V_a)\ \frac {dq}{dt}=0$

cada uno de los términos de la anterior es una potencia (suministrada y disipada respectivamente), y dq/dt es la corriente, por lo cual:

$P_\epsilon=(V_a\ -V_b)\ i$

$P_R=(V_b\ -V_a)\ i$

y resulta que: $P_\epsilon\ +\ P_R\ =\ 0$ o sea $P_\epsilon\ =\ -\ P_R$, lo cual coincide con las expresiones de estos dadas anteriormente.

Espero te sirva, y si hay algún error me lo hacen saber.
Espero no haberlo complicado !!!!

Suerte

[LauraLopez]

Re: potencia

o sea una potencia sera positva y la otra llevara el signo menos? yo le puse el signo menos a la de la fuente es asi?

Empezando el ejercicio desde cero:

Dibuje el circuito por la resistencia de 1 ohm pasa una corriente $i_1$ que luego se divde en una corrente $i_2$ e $i_3$ .$i_2$ es la que pasa por la resistencia de la lampara y la otra la que pasa por la resistencia de 10 ohm.

Planteo las ecuaciones :

$\dst i_1 = i_2 + i_3$

$\dst 24 - i_1 - R_L i_2$

$\dst 24 - i_1 - 10 i_3$

Donde $R_L$ es la resistencia de la lampara que asumo que los 40 W de la lampara se obtienen con un voltaje de 220 V entonces la resistencia de la lampara sera :

$\dst R_L = \frac{(220)^2}{40 } = 1210 ohm$

Luego resuelvo esas ecuaciones y llego a :

$\dst i_1 = \frac{244}{111 } A$

$\dst i_2 = \frac{2}{111 }$

$\dst i_3 = \frac{242}{111 }$

A su vez tambien calcule la resistencia equivalmente de todo el circuito que sera $\dst {R}_{eq } = 10,918 ohm$

Bueno ahora hay que calcular las potencias las de las resistencias las calculo con $\dst P = i^2 R$

Para la resistencia de 10 ohm que la llamo ${P}_{10 }$ la potencia disipada es : ${P}_{10 } = {i_3}^{2 } 10 = 47,53 W$

Para la resistencia de 1 ohm que la llamo ${P}_{1 }$ la potencia disipada es : ${P}_{1 } = {i_1}^{2 } 1 = 4,83 W$

Para la resistencia de la lampara que llamo $P_L$ la potencia disipada es : $P_L = {i_2}^{2 } 1210 = 0,39 W$

Para la potencia suministrada por la bateria es: $P_B = V I_1 = - 52,756 W$


Esta bien?? el signo menos va?

Luego el enunciado tambien me preguntaba algo mas decia ¿Que potencia se disipa en cada elemento del circuito y con que velocidad se transforma energia quimica en energia electrica en la bateria?

Esta segunda parte de la pregunta como se hace? primero obviamente quiero ser si lo anterior esta bien

Gracias