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Hilo: Resolver circuito corriente continua

  1. #1
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    Predeterminado Resolver circuito corriente continua

    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
    Nombre:  cir.jpg
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    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?
    Última edición por antonio0; 08/06/2018 a las 17:31:47.

  2. #2
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    Predeterminado Re: Resolver circuito corriente continua

    Nombre:  Circuit DC.jpg
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    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.
    Última edición por Alriga; 09/06/2018 a las 09:57:29. Razón: Presentación

  3. El siguiente usuario da las gracias a Alriga por este mensaje tan útil:

    antonio0 (08/06/2018)

  4. #3
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    Predeterminado 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?
    Última edición por antonio0; 08/06/2018 a las 18:03:41.

  5. #4
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    Predeterminado Re: Resolver circuito corriente continua

    Cita Escrito por antonio0 Ver mensaje
    ... la nueva intensidad que pasa por ellas decide si actúa como generador o como receptor? ...
    Sí.

    Cita Escrito por antonio0 Ver mensaje
    ... 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.

  6. El siguiente usuario da las gracias a Alriga por este mensaje tan útil:

    antonio0 (08/06/2018)

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