1r ciclo Resolver circuito corriente continua

[antonio0]

Tengo el siguiente circuito de corriente continua y tengo varias dudas respecto a que los resultados me salen un poco raros y me gustaria saber si esta bien realizado o si esta bien razonado.
Circuito estacionario donde M es un motor con resistencia interna conocida y fuerza electromotriz conocida. Calcular
a) La intensidad de las corrientes que recorree cada unos que los elementos del circuito. ¿Que elementos actúan como generadores y cuales como receptores?
b) Diferencia de potencial entre A y B, y la carga del condensador
c) Potencia total de los generadores y la potencial útil suministrada al circuito por los generadores y la consumida por los receptores
d) Energía disipada por efecto Joule en el circuito tras funcionar 6h al día durante 15 días

Lo que tengo yo es
a) El condensador esta estacionario, por lo que esa rama puede quitarse por que i=0
Me salen dos ecuaciones, corriente arriba gira horario con $i_1=0,75 A$
La corriente abajo gira horaria con $i_2=0,25 A$, por lo que intensidad del medio $0,5 A$ izquierda

b)
${V}_{A-B } = -12+(0,75*2)$ por arriba -10,5V y despejando de C=$\frac{Q}{ V}$ obtengo la Q, pero con signo negativo. ¿Puede la carga del condensador ser negativa, o tengo que poner valor absoluto al voltaje? Es la primera vez que veo una carga de condensador negativa con todos los ejercicios que he realizado.

c)
Para la potencia total:
Para los generadores que para la rama 1 es 12 y la rama 2 es 10 utilizo $P=\epsilon i - {i}^{2 }r$ y los resultados que tengo son 7,875W y 4,75W
Para los generadores que para la rama 1 es 10 y la rama 2 es 8 utilizo $P=\epsilon i + {i}^{2 }r$ y los resultados que tengo son 2,0625W y 5,25W
y resistencias normales $P=r i$ donde me da 0,5625W
Pero el 10, actúa como generador y como receptor, dependiendo de la rama en la que se este, y calculándolo la potencia producida tiene que ser igual a la potencia consumida y dar su suma 0, pero no me da.
Para potencia Util: $P=\epsilon i$ me pasa lo mismo con ese 10V
Para generadores 11,5W y receptores 4,5W

d) Para la potencia Joule con el sumatorio de todas la $r*i^2$, se consigue y queda 2W, pero, ¿para que proporciona el enunciado día, hora de uso del circuito?

[Alriga]

Re: Resolver circuito corriente continua



a) En régimen permanente por el condensador no pasa corriente. Tomo como corriente positiva en las dos mallas el sentido de las agujas del reloj y aplico el Método de Mallas.

$12-10=2 i_1+1 (i_1-i_2)$

$10-8=1 (i_2-i_1)+(9+1) i_2$

Resolviendo el sistema

$i_1=0.75 \ A$

$i_2=0.25 \ A$

$I_1=i_1=0.75 \ A$ El elemento de 12 V es generador (la corriente sale por el ánodo)

Como $i_1 > i_2$ el elemento de 10 V es receptor (la corriente entra por el ánodo) $I_2=i_1-i_2=0.5 \ A$

$I_M=i_2=0.25 \ A$ Es la corriente que pasa por el motor (que naturalmente, es receptor)

b)

$V_{BA}=12-2 \cdot 0.75=10.5 \ V$

$Q=C \cdot V_{BA}=5 \cdot 10^{-6} \cdot 10.5=52.5 \ \mu C$

La carga positiva se acumula en B y la negativa en A

c)

Solo hay un generador, el elemento de 12 V que genera

$P_1=12 \cdot 0.75=9 \ W$

Potencia útil generada

$P_{1u}=9-2\cdot 0.75^2=7.875 \ W$

Potencia consumida por los receptores

$10\cdot 0.5+1\cdot 0.5^2+9\cdot 0.25^2+1\cdot 0.25^2+8\cdot 0.25=7.875 \ W$

d)

Potencia disipada por Efecto Joule

$P_J=2\cdot 0.75^2+ 1\cdot 0.5^2+9\cdot 0.25^2+1\cdot 0.25^2=2 \ W$

Energía E.J.

$E_J=P_J \cdot t=2 \cdot 6\cdot 15=180 \ Wh=0.18 \ kWh$

Saludos.

[antonio0]

Re: Resolver circuito corriente continua

Vale, ya entiendo. Esos 10V actúan como generador y como receptor para calcular las intensidades, pero la nueva intensidad que pasa por ellas decide si actúa como generador o como receptor. En este caso, al ser la corriente hacia la izquierda, actúa de receptor. Al calcular las potencias del c), me salia esa potencia a mayores y no "0", que era eso donde fallaba.

Para el b), el potencial de A a B es el mismo que de B a A, lo que varía es el signo. Pero la carga del condensador siempre tiene que ser positiva, por lo que se pone en valor absoluto o se coge el sentido inverso como has hecho, ¿no es así?

Una ultima pregunta que aunque no esta en el problema, si que es asociado a el y no quiero quedarme con la duda. Para calcular que bornes del condensador es positivo y cual es negativo, para el caso que tu has calculado ${V}_{BA }$ seria hacer ${V}_{B }- {V}_{A }$ y de ahí estudiar el signo. Para este condensador ha quedado 10,5 V positivo, por lo que el borne positivo del condensador sera el mas cercano a B y el borne negativo del condensador sera el mas cercano a A. ¿Está bien?

[Alriga]

Re: Resolver circuito corriente continua

... la nueva intensidad que pasa por ellas decide si actúa como generador o como receptor? ...

Sí.

... Para calcular que bornes del condensador es positivo y cual es negativo, para el caso que tu has calculado ${V}_{BA }$ seria hacer ${V}_{B }- {V}_{A }$ y de ahí estudiar el signo. Para este condensador ha quedado 10,5 V positivo, por lo que el borne positivo del condensador sera el mas cercano a B y el borne negativo del condensador sera el mas cercano a A. ¿Está bien?

Un condensador tiene dos terminales. En uno de ellos la tensión es más alta que en el otro. En el terminal, (placa) de tensión más alta se acumula carga positiva y en el terminal (placa) de tensión más baja se acumula carga negativa.

En este caso, el potencial eléctrico (tensión) es más alto en B que en A. Por lo tanto la carga positiva se acumulará en B y la negativa en A. Y el valor de esa carga se calcula multiplicando la diferencia de potencial entre B y A por el valor de la capacidad. No hay más.

Saludos.