1r ciclo Duda Amperaje en Fuentes Eléctricas

[mathmix]

Tengo q hacer una exposición para la clase de física y explicar el funcionamiento de una lámpara casera (utilizando como resistencia una mina de grafito). El punto es que no sé cómo explicar que por ejemplo fuentes de 12volts pueden entregar distinto amperaje. Ejemplo: No es lo mismo un transformador de 12v que una batería de auto de 12v.
Cómo hago para explicarlo?

Es decir, partiendo de un circuito resistivo puro se puede calcular la intensidad de corriente con la ley de ohm. Pero por ejemplo con la batería de auto de 12v la mina de grafito se partía apenas se cerraba el circuito, en cambio utilizando un transformador de 12v se podía apreciar cómo el grafito se tornaba rojizo. Por lo tanto la intensidad en el circuito parece variar dependiendo de la fuente. Es aquí que no entiendo...

Desde ya agradezco por poder compartir esta duda en el foro!

Saludos!

[Alriga]

Re: Duda Amperaje en Fuentes Eléctricas

Hola mathmix, bienvenido a La web de Física, como nuevo miembro por favor echa un vistazo a Consejos para conseguir ayuda de forma efectiva

Entre una batería de automóvil que proporciona 12 Vdc y un transformador que proporciona 12 Vac hay 2 diferencias fundamentales:

1. La batería proporciona 12 V de Corriente Contínua, mientras que el transformador proporciona una Corriente Alterna de 12 V de Valor Eficaz.

2. La Resistencia interna del transformador será diferente de la resistencia interna de la batería.

El hecho de que la corriente sea alterna o continua, si tu mina de grafito fuese exclusivamente resistiva, no debería influir en la corriente que atraviesa la mina. Por ejemplo si tu mina tuviese una resistencia de 10 Ohm, y la batería y el transformador fuesen ideales, (resistencia interna cero), en ambos casos pasaría 1.2 A

Lo que probablemente hace que pase corriente diferente es la que la Resistencia Interna de la Batería debe ser menor que la del Transformador.

Por ejemplo imaginemos que la batería tenga una Rib = 0.5 Ohm y el transformador una Rit = 4 Ohm

Corriente que proporcionaría la Batería: I = 12 / (10 + 0.5) = 1.14 A

Corriente que proporcionaría el Transformador: I = 12 / (10 + 4) = 0.86 A

Mira el transformador que has usado. Probablemente tiene una inscripción que dice algo así como 230 V / 12 V - 5 VA

230V es la tensión del primario, o sea la tensión del “enchufe”

12 V es la tensión del secundario

5 VA es la potencia aparente en el secundario. A partir de ese valor se puede calcular la Resistencia Interna. Contra mayor sea ese valor, menor es la resistencia interna.

Saludos.

[skynet]

Re: Duda Amperaje en Fuentes Eléctricas

Alriga, no creo que así se pueda calcular la resistencia interna.

mathmix, ¿Qué quieres decir que cuando usas la batería la mina de grafito se parte?......en principio sí es lo mismo la batería y el transformador, la cuestión es si pueden darte toda la intensidad que necesitas, dudo que la batería pueda, posiblemente el transformador sí pueda, si quieres que se ilumine más usa un trozo de grafito más corto para que la resistencia sea menor y la intensidad mayor, te aconsejo que cuando hagas el experimento midas la intensidad y el voltaje para ver que no superas la potencia nominal del transformador y tócalo para comprobar que no se calienta en exceso....y si huele a quemado, para el experimento.

[Alriga]

Re: Duda Amperaje en Fuentes Eléctricas

... Alriga, no creo que así se pueda calcular la resistencia interna ...

Tienes razón sólo en parte. Con esos 3 valores + el know-how de su profesión, los expertos en transformadores no tiene ningún problema en calcular, no solo la resistencia, sino la impedancia compleja interna del transformador. De todos modos, esto no es relevante para responder a la duda de mathmix.

Saludos.

[Julián]

Re: Duda Amperaje en Fuentes Eléctricas

Tienes razón alriga y los valores que diste de

Por ejemplo imaginemos que la batería tenga una Rib = 0.5 Ohm y el transformador una Rit = 4 Ohm

son estimaciones prácticas correctas.

Ahora bien, la limitación de la batería es exclusiva de la resistencia interna de la misma, de manera tal que si consideramos que esta tiene una resistencia de 0.5 Ohms, si colocamos una resistencia en sus terminales obtendremos un divisor resistivo. Por lo que la manera de conocer la resistencia interna de la batería es conectar un potenciometro en sus terminales y mediante un voltimetro ver la caida tensión en este. Si la tensión de la batería en vacio es 12 [V] y al colocar el potenciometro y moverlo hasta obtener una caida de tensión en el potenciometro de 6 [V], eso implica que la resistencia interna de la batería es 2 veces menor a la resistencia del potenciometro por lo que ahora tendriamos que medir la resistencia del potenciometro que nos dió una caida de 6[V]

Con respecto al transformador además de la impedancia interna, donde la parte reactiva que hace referencia a la disperción del flujo es muy pequeña en trafos bien construidos, por lo que en los tranformadores generalmente se consideran las perdidas en el cobre y por lo tanto la resistencia interna. También hay que tener en cuenta el flujo de saturación, es decir, el nivel de corriente que satura el núcleo.
La resistencia interna del transformador se mide con un simple ohmetro (para transformadores de potencia se hace la prueba de cortocircuito para encontrar la potencia de pérdida en el cobre pero es solo para transformadores más de potencia). Para encontrar el nivel de saturación para transformadores de núcleo de acero al silicio y a 50[Hz] se utiliza la fórmula empírica de que la potencia que puede entrar el transformador es el cuadrado de la sección del nucleo (en centimetros cuadrados). Por último en el transformador nos estarían faltando las pérdidas en el núcleo pero esas pérdidas son más evidentes cuando se trabaja en tensión nominal y no se le pide suficiente corriente al trafo.

http://masensio.wikispaces.com/file/...C3%A1sicos.pdf Ahí tienes un ejemplo de como encontrar la potencia del transformador en función del tamaño del núcleo. Es probable que el transformador que usas sea chico y sature

[mathmix]

Re: Duda Amperaje en Fuentes Eléctricas

Hola, muchas gracias por las respuestas!

mathmix, ¿Qué quieres decir que cuando usas la batería la mina de grafito se parte?

Me refiero a que al momento de cerrar el circuito cuya fuente es una batería de automovil (12v y 45ah) la mina de grafito se quebraba casi al instante.

En resumen: En las fuentes existe una resistencia interna que limitará la corriente del circuito al que se encuentren conectadas.

[Al2000]

Re: Duda Amperaje en Fuentes Eléctricas

La resistencia interna de una batería de automóvil es muy pequeña (en el orden de las centésimas de ohmio) y por eso puede entregar una corriente muy elevada. Podrías conseguir los mismos 12 V mediante un transformador o algún otro dispositivo, pero sus relativamente altas resistencias internas limitan la corriente que pueden entregar. ¿Te imaginas prender un automóvil usando 8 pilas en serie? Son los mismos 12 V...

Saludos,

$\mathcal A \ell$