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Disipación de energía en capacitores

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  • 1r ciclo Disipación de energía en capacitores

    Buenas, estoy teniendo problemas con el análisis de la conservación de energia en la siguiente situación (es un ejemplo que se encunetra en el Sears 3ra edición):
    Se carga un capacitor de C=8uF conectandolo a una fuente de 120v y una vez cargado se desconecta de la fuente para ser conectado con otro capacitor de C=4uF que se encuentra descargado.
    Si analizo la energia almacenada por el primer capacitor en la situacipon inicial obtengo 0.0576 [J], luego cuando conecto ambos capacitores llego a una energía final de 0.0384 [J], por lo tanto se habrían disipado 0.0192[J]. Según investigué en este caso no puedo considerar capacitores y conductores ideales, al considerar que el cable tiene una resistencia R usando la formula de potencia P=R*i2 (considerando la corriente i=-(Vo/R)*e-t/(R*C1)) obtengo una energía disipada igual a 0.0192[J] la cual coincide con la energía disipada.
    Mis duda es la siguiente, como puedo justificar si la energia disipada en la resistencia R es debida a una disipación de energia electromagnética o debido al calor disipado en la resistencia.
    Saludos!

  • #2
    Si quieres ir un paso más allá en tu análisis, modela la situación considerando que los cables (y los mismos capacitores) tienen cierta resistencia eléctrica y que el circuito tiene cierta inductancia. Te quedará un circuito RLC serie para el cual la solución está ampliamente documentada y que corresponde a una oscilación amortiguada. Cuando le eches números al asunto, conseguirás que toda la energía se disipa como calor en la resistencia del circuito.

    Por cierto que la solución que propones correspondería al caso donde el circuito esté sobre-amortiguado y no se produce ninguna oscilación sino que el sistema tiende lentamente hacia el equilibrio.

    Saludos,

    Don't wrestle with a pig in the mud. You'll both get dirty, but the pig will enjoy it. - Parafraseando a George Bernard Shaw

    Comentario


    • yansua
      yansua comentado
      Editando un comentario
      Hola, gracias por tu respuesta. Al considerar que en el circuito hay algo de inductivo y algo de resistivo, además de lo capacitivo que ya tenía, como justifico que no puedo hacer un análisis matemáticamente válido del circuito considerando a los capacitores y a los conductores como ideales. No sé si me explico, osea, ¿cuál sería el impedimento que no me permite utilizar capacitores y conductores ideales en este caso?
      Por otra parte, de resolver el problema utilizando el teorema de Poynting, pero no sé como resolver las integrales a las que llego.

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