efecto Joule

[arivasm]

Re: efecto Joule

Correcto!. Sólo te has comido un cuadrado en el denominador de la 4ª línea del mensaje, pero estoy seguro de que fue por error de tecleado, pues lo has escrito siempre anteriormente.

[LauraLopez]

Re: efecto Joule

si si tenes razon!

ahora entonces con lo que sigue :

AUMENTAR LA POTENCIA:

Si aumento la potencia de la fuente tendre un aumento en la energia disipada (potencia perdida ) ya que $\dst {P}_{perdida }=\frac{P^2}{\varepsilon } 2R$ de esa formula se que al aumentar la potencia P tendre una mayor potencia perdida.

La potencia es $\dst P= \varepsilon I$ entonces $I = \frac{P}{\varepsilon }$ de aca se ve que si yo aumento la potencia tambien aumentara la intensidad de corriente

Con respecto a la tension en el lugar de consumo la misma disminuye si aumento P. Esto se debe a que [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

Ademas la potencia en el lugar de consumo que sera la potencia consumida sera mayor si aumento P ya que :

$\dst {P}_{consumida } = P - {P}_{perdida }$

Esta bien? o algo mas para agregar?

Resumiento veo que

Si aumento Voltaje entonces
- disipo MENOS energia
- aumenta tension en el lugar de consumo
- mayor potencia consumida
-disminuye la corriente

Si aumento Potencia entonces:
-disispo MAS energia
- disminuye tension en el lugar de consumo
- mayor potencia consumida
- aumenta la corriente

Veo que es mucho mejor aumentar el voltaje que aumentar la Potencia porque aumentar la potencia tiene la desventaja de disipar mas energia lo cual sera un gasto economico que las empresas no quieren tener

- - - Actualizado - - -

Luego nose si hasta ahi esta bien pero si lo llega a estar entonces a la pregunta :

¿Por que supone que las lineas de transmicion de mayor longitud trabajan a tensiones mas elevadas?

Yo diria que al tener mayor longitud tienen mayor resisntencia por ende tendran mayor energia disipada (potencia perdida ) lo cual provoca que la potencia consumida sea menor para compensar esto se aumenta la tension de la fuente que como ya vimos provoca que se disipe menos energia ya que disminuye la corriente y como consecuencia tendre mayor potencia consumida

esto esta bien?

[arivasm]

Re: efecto Joule

Ademas la potencia en el lugar de consumo que sera la potencia consumida sera menor si aumente el voltaje porque

Será *mayor*, pues el término de potencia perdida al ser menor restará menos.

Todo lo demás está correcto.

[LauraLopez]

Re: efecto Joule

como me esta costando esto....si por empezar yo llamo consumo a la tension en la resistencia esa...asi que bueno ahora le llamare tension en el lugar de consumo.

Con respecto a analizar los resultados y llegar a una conclucion sigo media perdida en entender a donde tengo que llegar....

Creo que tengo que analizar 2 cosas una es aumentar el voltaje y decir que pasa y el otro aumentar la potencia.

AUMENTAR VOLTAJE:

Primero si aumento el voltaje de la fuente lo que yo observe es que se disipara menos energia y que a su vez aumentara la tension en el lugar de consumo . Asi que en base a ese resultado yo diria que es algo muy bueno aumentar la tension.
El aumentar la tension provoca que se disipe menos energia porque la energia disipada que seria la potencia perdida viene dada por $\dst {P}_{perdida } = \frac{P^2}{\varepsilon^2 } 2R$ entonces de esta formula se ve que si aumento el voltaje disminuira la potencia disipada.
El voltaje en el lugar de consumo sera : $\dst V_L = \varepsilon - 2RI$ entonces de aca tambien se ve que aumentar el voltaje de la fuente ayudara a tener un mayor voltaje en el lugar de consumo
Ademas la potencia en el lugar de consumo que sera la potencia consumida sera menor si aumente el voltaje porque $\dst {P}_{consumida } = P - {P}_{perdida }$

Esta bien esto? o hay algo mal? no se me ocurre como decir algo que involucre la corriente en el analisis

Una vez que tenga bien esto recien ahi hago el analisis de que pasa si aumento la potencia y te consulto , asi voy de a poco ya que me esta costando mucho esto

Gracias

[arivasm]

Re: efecto Joule

Acabo de fijarme que le llamas consumo al voltaje en la resistencia donde se aprovecha la energía. Pero eso no es el consumo (fíjate que el enunciado le llama "tensión en el lugar de consumo"). El consumo entiendo que es la potencia que consume (disipa) la resistencia.

Please, repite tus conclusiones teniendo en cuenta esto. De todos modos, recopilemos la información: si la fuente tiene un voltaje $\epsilon$, y entrega una potencia P, la potencia que se disipa en las líneas de transmisión, si su resistencia es r, es $\dst P_{perd}=\frac{P^2}{\epsilon^2}r$ y el *voltaje* en el lugar de consumo es $\dst \epsilon-\frac{P}{\epsilon}r$.

Por aclarar, la potencia en el lugar de consumo (el consumo de potencia) será $P-P_{perd}$.

[LauraLopez]

Re: efecto Joule

si tenes razon ahi vi claramente eso que decis a excepcion de ese ultimo parrafo mio que estaba mal (ya lo entendi) el resto estaba bien?

Por ultimo en el ejercicio para el caso de 220 V y potencia 700 o potencia 1000 llego a una contradiccion porque en el caso de mayor potencia tengo menor consumo...esto porque es entonces?

No se requeire un gran aumento como decir el doble de la potencia para que se cumpla que tambien aumente el consumo?

[arivasm]

Re: efecto Joule

No puedo estar de acuerdo con el último párrafo: si aumentas la potencia de la fuente, manteniendo el voltaje (lo que implica entonces aumentando la intensidad) pierdes más energía, pero en el resto del circuito también se consume *más* que antes de aumentar la potencia de la fuente. Ésa es la parte incorrecta! No es cierto que al aumentar la potencia entonces tienes menos consumo!

Digámoslo de esta manera (inventaré las cifras): potencia de la fuente = 1000 W; pérdida de potencia en el conductor = 2 W; potencia consumida (aprovechada) = 998 W.
potencia de la fuente = 2000 W; pérdida de potencia en el conductor = 8 W; potencia consumida (aprovechada) = 1992 W

¡¡1992 W > 998 W!! Como ves, no se cumple lo que has escrito: "si yo aumento la potencia [2000 W en vez de 1000 W] como pierdo mas energia [8 W en vez de 2 W] es obvio que tengo *menos* consumo...."

[LauraLopez]

Re: efecto Joule

entonces a mayor voltaje se pierde menos energia y a mayor potencia se perdera mas energia.

Hasta ahi esta bien no?

Igula yo agregaria que como a mayor voltaje se pierde menos energia por consecuencia se tendra mayor consumo final.
esta bien decir esto? porque esto creo que es lo que no queres que diga...

Luego a mayor potencia se pierde mas energia....entonces para un mismo valor de voltaje si yo aumento la potencia como pierdo mas energia es obvio que tengo menos consumo....
esto tambien te entiendo que decis que esta mal decirlo como conclusion....pero porque?

[arivasm]

Re: efecto Joule

Repito, no es que se trate de que se obtenga mayor consumo, sino de que se pierda menos energía en la transmisión.

Imagínate que tengo que enviarle dinero a un familiar (potencia de la fuente) y que me cobran una comisión (pérdida en la transmisión). Es perfectamente entendible que cuanto más deba recibir mi familiar más deba llevar al servicio correspondiente. La idea del diferente voltaje equivaldría a elegir entre diferentes formas de comisión (y quedarse con la más barata).

La parte de las fórmulas es sólo un ejemplo sencillo de un circuito con dos resistencias: la resistencia que realmente me importa que disipe la energía, R, y la que tienen los cables que empleo para conectarla a la fuente, r. La intensidad será $I= \epsilon/(R+r)$, luego la fuente entrega una potencia $P_f=\epsilon^2/(R+r)$ de la cual se pierden en los cables $P_{perd}=I^2 r = \epsilon^2 r / (R+r)^2$, si divides perdida entre entregada te sale una cantidad que sólo depende de las resistencias: r/(R+r), y lo mismo sucede, por supuesto, si haces el cálculo para la división entre la que se consume en R y la que entrega la fuente. Con eso te cuento que no es verdad que al aumentar la potencia de la fuente disminuya la consumida en R, del mismo modo que si aumento el dinero que le envío a mi familiar le llegará más dinero. Se pierde más dinero en la comisión, pero también le llega más dinero.

[LauraLopez]

Re: efecto Joule

mmm nose si me quedo muy claro....la primera parte de mi respuesta si esta bien? decir " A mayor tension en la fuente se disipa menos energia en las resistencias entonces se obtiene mayor consumo " eso esta bien? y lo que dije mal en lo de la potencia?

No logro ver claro lo de la potencia entonces...yo a mayor potencia observo que se pierde mas energia.... la parte que pones formulas en tu analisis no la entendi

[arivasm]

Re: efecto Joule

..."A mayor tension en la fuente se disipa menos energia en las resistencias entonces se obtiene mayor consumo, pero aumentar la potencia perjudica ya que se tiene menor consumo final"

Maticemos: en un circuito como el de este ejercicio el consumo final aumentará con la potencia de la fuente. Aquí tenemos una fuente con una tensión $\epsilon$, un conductor de resistencia fija r y una resistencia R que actúa como consumidor en el que aprovechamos la energía eléctrica (por ejemplo, porque forme parte de un calefactor). El valor de la intensidad de la corriente es $I=\epsilon/(R+r)$, y la potencia suministrada por la fuente será $P_{sum}=\epsilon^2/(R+r)$. Como ves, para una R determinada, ajustar la potencia suministrada implica ajustar la tensión y viceversa, lo que significa que para aumentar la potencia de la fuente tenemos que aumentar su tensión (y viceversa).

Así pues, la clave no está en que, como dices, aumentar la potencia causará un menor consumo final. En realidad, la potencia consumida finalmente es proporcional a la aplicada. Haz cuentas y verás que

$\dst \frac{P_{salida}}{P_{fuente}}=\frac{R}{R+r}$

Pero, igualmente, la potencia disipada en los conductores sigue exactamente la misma ley

$\dst \frac{P_{perdida}}{P_{fuente}}=\frac{r}{R+r}$

Como ves, el lado derecho de estas dos expresiones es fijo. El problema no es, por tanto, que disminuya el consumo final (todo lo contrario!), sino que se pierde más energía, que aumenta la $P_{perdida}$.

De todos modos, el punto de vista adecuado para entender todo este juego pasa por enfocar las cosas como indica el ejercicio: tenemos un sistema que consume energía (sin que nos importe demasiado cómo lo hace) y eso nos obliga a suministrar potencia, algo que podemos hacer con diferentes voltajes (y no sería el caso de este ejercicio). La cuestión está en que se trata de minimizar la energía que se pierde en las líneas de transmisión, y hemos visto que ésta depende del cuadrado del cuadrado del cociente entre la potencia de la fuente y su voltaje (pues es la intensidad de la corriente) y de la resistencia de los conductores.

Por tanto, la única manera de tener que suministrar mucha potencia sin que se pierda demasiado en los conductores pasa por reducir lo máximo posible la intensidad, lo que implica aumentar el voltaje.

Por que supone que las lineas de transmision de mayor longitud trabajan a tensiones mas elevadas?

y la justificacion de esto es por la formula esta $\dst R=\rho L /S$ a mayor L mayor R y por ende como hay mayor resistencia se tiene que aumentar la tension para lograr mas consumo final.

Sucede lo mismo de antes. No se trata del consumo final, sino de la pérdida debida a la resistencia de los conductores.

Por ultimo con respecto a lo que decis que los cables de alta tension entonces si esta bien tenerles miedo por el hecho de que tienen mucha tension!! y la razon por la cual llevan mucha tension es porque si llevasen poca un gran porcentaje de la misma se disipa y entonces llega menos consumo final.

Vuelvo a decir lo mismo: no pienses en el consumo final, sino en la pérdida en las líneas de transmisión.

[LauraLopez]

Re: efecto Joule

entonces cuando dice "analice los resultados" eso que yo dije esta bien?


..."A mayor tension en la fuente se disipa menos energia en las resistencias entonces se obtiene mayor consumo, pero aumentar la potencia perjudica ya que se tiene menor consumo final"

Luego la otra pregunta es :

Por que supone que las lineas de transmision de mayor longitud trabajan a tensiones mas elevadas?

y la justificacion de esto es por la formula esta $\dst R=\rho L /S$ a mayor L mayor R y por ende como hay mayor resistencia se tiene que aumentar la tension para lograr mas consumo final.

Por ultimo con respecto a lo que decis que los cables de alta tension entonces si esta bien tenerles miedo por el hecho de que tienen mucha tension!! y la razon por la cual llevan mucha tension es porque si llevasen poca un gran porcentaje de la misma se disipa y entonces llega menos consumo final.

[arivasm]

Re: efecto Joule

No, lo de las cabezas es por otros motivos: es mucho más barato hacer un tendido aéreo que hacer una canalización. Yo me refería a que bastante gente tiene miedo (y no me extraña!) de los efectos que puede ocasionar la caída de una línea de alta tensión. Lo que trataba de decirte es que, como has encontrado, cuanto más baja sea la tensión mayores serán las pérdidas de energía, y está claro que eso tampoco interesa! (y menos en los tiempos que corren -por razones económicas y también ecológicas, pues generar energía deteriora el medio ambiente-).

[LauraLopez]

Re: efecto Joule

Entonces creo que yo no entendi.....porque hacen eso? que relacion hay entre que mas largas sean las lineas de transmision con el hecho de que pasen por encima de nuestras cabezas? de hecho porque no pasa todo esto por debajo de la tierra por ejemplo

[arivasm]

Re: efecto Joule

No he revisado los números, pues me parecen razonables y además el procedimiento de cálculo es correcto.

Tú misma has señalado las razones: la pérdida de potencia en la transmisión crece con el cuadrado de la potencia de la fuente, y disminuye con el cuadrado del voltaje de la misma y, por supuesto, crece con la resistencia de la conducción. Cuanto más larga sea la línea de transmisión mayor será su resistencia ($R=\rho L/S$). Por tanto, para compensar la pérdida debida al aumento de la resistencia de los conductores se recurre a la elevación de la tensión.

De algún modo, el ejercicio pretendía precisamente entender ese hecho, que no es nada fácil de explicar a quien no sabe Física ("¿por qué nos meten -a veces por encima de nuestras cabezas- líneas de alta tensión, con los peligros que eso supone?").