Otras carreras Potencia en generador de corriente

[parasito]

Buenas noches, tengo un problema de corriente continua que la verdad es que llevo arrastrando desde hace tiempo...
Se trata de la potencia en los generadores ( de corriente e intensidad) y es que no sé cuando dicha potencia es positiva y cuando negativa. Os pongo ejemplos:

Va(-10.46V)--- ->(5.63 A) ------ Vb(0V) Potencia= 5.63*10.46=55.43 W

Yo hubiera dicho que es negativa pues la intensidad circula hacia potenciales crecientes.

Va(1.53 V) -----R(2 ohm)----- -> (2.5 A) -----Vb(-2.5V) Potencia= 2.4 W
Yo habría dicho de nuevo que es negativa pues sacando el voltaje en el generador de corriente (-0.96 V) el sentido de la intensidad no concuerda.


Gracias por sus comentarios. Un saludo!

[arivasm]

Re: Potencia en generador de corriente

En primer lugar hay que tener cuidado porque podemos hablar tanto de potencia suministrada como potencia disipada, y ambas son opuestas. Imagino que te refieres a potencia suministrada.

Para que sea positiva la potencia suministrada, la corriente debe circular en el sentido de aumento del potencial (el generador realiza un trabajo sobre las cargas positivas, al tomarlas desde un potencial inferior y llevarlas a uno mayor, con lo que hace exactamente lo mismo que cuando levantas una maleta en contra del campo gravitatorio). Es por eso que en el primer caso la potencia suministrada es positiva.

En el segundo caso, en la resistencia se produce una caída de potencial de 5 V (ley de Ohm, 2 ohm*2,5 A), de manera que la corriente pasa de 1,53-5=-3,47 V. En consecuencia, en el generador las cargas pasan de un potencial menor (-3,47 V) a uno mayor (-2,5 V), de ahí que la potencia suministrada sea positiva: 0,97 V*2,5 A=2,4 W

[Rodri]

Re: Potencia en generador de corriente

Un generador ideal ya sea de tensión o de corriente siempre entrega potencia al circuito al que se conecta (lo que se denomina "carga" en la jerga de la teoría de circuitos, no confundir con el concepto de carga coulombiana). No te dejes liar por los signos. Los signos de la tensión o de la corriente solo sirven para indicar la polaridad de estas pero al final la potencia entregada por un generador siempre es positiva. Si no no sería un generador. Otra forma de verlo es esta: en un circuito DC los generadores entregan potencia y las resistencias la absorben (la disipan). La suma de las potencias de los generadores del circuito es igual a la suma de las potencias disipadas en las resistencias.

[arivasm]

Re: Potencia en generador de corriente

Un generador ideal ya sea de tensión o de corriente siempre entrega potencia al circuito al que se conecta

Considera el siguiente caso: un generador de 25 V en serie con uno de 5 V, pero situado en oposición al anterior, y con una resistencia de 10 ohm. ¿Qué potencia entregan los generadores? ¿cuál disipa la resistencia?. Según lo que has puesto, como la intensidad será de 2 A, el primero entregaría 50 W y el segundo 10 W. Ahora bien, como la resistencia disipa 40 W las cuentas no salen: 50 W + 10 W no son 40 W.

En el ejemplo que he puesto el primer generador entrega 50 W, pero el segundo entrega -10 W (la corriente circula por él de mayor potencial a menor potencial), y 50 W + (-10 W) = 40 W.

Como ves, no siempre aportan potencia al circuito. También la pueden disipar.

[visitante20160513]

Re: Potencia en generador de corriente

Muy cierto arisvam

[Rodri]

Re: Potencia en generador de corriente

Considera el siguiente caso: un generador de 25 V en serie con uno de 5 V, pero situado en oposición al anterior, y con una resistencia de 10 ohm. ¿Qué potencia entregan los generadores? ¿cuál disipa la resistencia?. Según lo que has puesto, como la intensidad será de 2 A, el primero entregaría 50 W y el segundo 10 W. Ahora bien, como la resistencia disipa 40 W las cuentas no salen: 50 W + 10 W no son 40 W.

En el ejemplo que he puesto el primer generador entrega 50 W, pero el segundo entrega -10 W (la corriente circula por él de mayor potencial a menor potencial), y 50 W + (-10 W) = 40 W.

Como ves, no siempre aportan potencia al circuito. También la pueden disipar.

Tienes razón. Siendo rigurosos es como dices y, al menos académicamente, sería posible plantear ejemplos como ese. Sin embargo se trata de ejemplos más bien "teóricos" y con poco o ningún sentido práctico.
En la práctica sería extraño poner por ejemplo una batería de 4,5V en serie con otra con polaridad opuesta de 1,5V de forma que el conjunto tuviera una tensión de 3V. En ese caso la batería de 1,5V estaría cargándose (absorbiendo potencia, más que disiparla) y la de 4,5V descargándose.

Por otro lado en la realidad, los generadores ideales son eso: una idealización, un modelo ideal, de un dispositivo electrotécnico (generador, batería, pila, fuente de alimentación, ...) capaz de imponer una diferencia de potencial entre dos puntos y de provocar la circulación de corriente al cerrar el circuito entre ellos. Si otro generador en el mismo circuito fuerza que la corriente circule en sentido contrario al que tiende a imponer el primer generador, el efecto real no es tan simple como que el primer generador "absorbe" corriente: dependiendo del tipo de generador puede suceder que el primer generador sencillamente no funcione o que la corriente no circule o que aparezcan efectos no modelados por el simple generador ideal.

[Al2000]

Re: Potencia en generador de corriente

T...
En la práctica sería extraño poner por ejemplo una batería de 4,5V en serie con otra con polaridad opuesta de 1,5V de forma que el conjunto tuviera una tensión de 3V. En ese caso la batería de 1,5V estaría cargándose (absorbiendo potencia, más que disiparla) y la de 4,5V descargándose.

Disculpa, eso no es extraño sino por el contrario, de lo mas común. Lo haces todos los días cuando pones a recargar el celular y lo hace al automóvil cuando recarga su batería en la operación normal...

Saludos,

$\mathcal A \ell$

[Rodri]

Re: Potencia en generador de corriente

Al, en los ejemplos que pones no hay dos baterías en serie sino una batería en serie con un circuito electrónico (convertidor AC/DC) que le suministra corriente DC para cargarla.

[arivasm]

Re: Potencia en generador de corriente

A lo que se refiere Al es que no hay impedimento para que un generador pueda disipar energía eléctrica. El que sea un circuito electrónico o bien otro generador el que haga circular la corriente en sentido opuesto al que marcaría la propia fem del generador que recibe energía es completamente irrelevante. El que en la recarga de una batería recargable (valga la redundancia) se recurra a un circuito electrónico es simplemente por razones prácticas, pero no de limitaciones físicas.

Es más, si es un generador ideal incluso la almacenará, tal es el caso de los acumuladores o mejor aún, de una célula electroquímica ideal: la propia reversibilidad del proceso electroquímico (como de cualquier otra reacción química) lo permite; lo único necesario es que exista una fuente que aporte la energía, para que se cumpla el primer principio de la Termodinámica (en mi ejemplo sería el generador de mayor fem) y, por supuesto, que la entropía del universo no disminuya (algo garantizado en ese ejemplo por la disipación de parte de la energía en forma de calor).

Si se trata de células químicas fuertemente irreversibles (es decir, con el proceso inverso fuertemente impedido, pero no por razones termodinámicas, sino cinéticas -es decir, elevadas energías de activación del proceso inverso-) como sucede con las pilas secas o las alcalinas, en lugar de almacenar energía la disipan en forma de calor, es decir, se comportan como si fuesen resistencias.

[visitante20160513]

Re: Potencia en generador de corriente

Si pero en teoría de circuitos no existe diferencia entre ambos elementos (incluido el rectificador claro), ambos elemntos son fuentes de tensión conectadas en opsición y una se encarga de recargar la otra, por supuesto que la que se recarga funciona como un receptor, y por lo tanto la potencia suministrada por ella es negativa, ya que no suministra potencia sino que la absorbe.

El criterio válido para determinar la potencia suministrada por una fuente de tensión es sencillo. Cuando la corriente que lo atarviesa es opuesta a la tensión (la corriente circula por el interior del dispositivo en el sentido de los potenciales decrecientes), como ocurre con las resistencias por ejemplo, la potencia suministrada es negativa porque el dispositivo absorbe energía, en caso contrario la potencia suministrada es positiva.

Siempre es posible diseñar un circuito que contenga una fuente de tensión y hacer que la corriente que lo atraviese circule por su interior del polo positivo al negativo, siempre que se presenta ese caso la potencia suministrada por la fuente es negativa.

En los circuitos de corriente alterna, con reactancias, se da el caso curioso de que las fuentes actuan como generadores durante una parte del ciclo (suminstran energía) y como receptores durante otra parte (absorben energía), esto es causa del fenómenno de la potencia reactiva, ya que hay una parte de la energía que se sumistra que es devuelta por los receptores, es digamos rechazada, que es precisamente la energía reactiva, aunque esto quizás sea demasiado complejo para quien hizo la pregunta.

Salu2

[arivasm]

Re: Potencia en generador de corriente

Entiendo que el post de Jabato ("Sí, pero...") es en referencia a lo escrito por Rodri. Es decir, que los dos escribimos casi a la vez.

[visitante20160513]

Re: Potencia en generador de corriente

Sí, entiendes bien arisvam, sí, solo traté de mostrar desde un punto de vista más general lo mismo que hiciste notar.