Energía y potencia en los circuitos eléctricos problemas de ejemplo
Tenga cuidado. El voltaje $V$ o la diferencia de potencial a través de cada cable del circuito paralelo es el trabajo requerido por unidad de carga para mover la unidad de carga a través del cable. Pero el trabajo total está en mover la carga total a través de los cables. Eso no será lo mismo a menos que todos tengan la misma resistencia (que no has especificado) y por lo tanto la misma corriente (carga por segundo a través de cada cable).
No te entiendo. La energía la suministra la fuente de tensión. ¿Por qué habría una violación de la conservación de la energía mientras la fuente de tensión pueda suministrar la energía? Tal vez no entienda a dónde quieres llegar en este punto.
Sí, si tuviéramos una fuente de tensión perfectamente ideal capaz de mantener un diferencial de tensión constante y no nulo entre sus terminales, independientemente de lo que esté conectado entre ellos, entonces podríamos obtener teóricamente una cantidad ilimitada de energía de ella simplemente conectando más y más cargas en paralelo.
Por ejemplo, digamos que tu fuente de tensión proporciona un diferencial de tensión constante de 1 V, y conectas una resistencia de 1 Ω a través de ella. Ahora, según la ley de Ohm, una corriente de 1 V / 1 Ω = 1 A fluirá a través de la resistencia, generando 1 V × 1 A = 1 W de calor en el proceso.
Qué suministra energía en un circuito eléctrico
Considera el circuito que se muestra a continuación: La pila proporciona a las cargas energía potencial. En la bombilla, la energía eléctrica se transfiere a energía térmica y luego se irradia. La pila suministra 5 J de energía cada segundo, por lo que su potencia es de 5 vatios. La bombilla toma energía al mismo ritmo, por lo que su potencia es también de 5 vatios.
Una carga que circula por un circuito gana energía cuando pasa por una pila y pierde energía cuando pasa por el resto del circuito. Según la ley de conservación de la energía, la energía total debe permanecer igual. La consecuencia de esta conservación de la energía se llama segunda ley de Kirchhoff. Afirma que la suma de las fuerzas electromotrices en un circuito cerrado es igual a la suma de las diferencias de potencial.
La fuerza electromotriz de una pila es E, la diferencia de potencial en la resistencia R1 es V1 y la diferencia de potencial en R2 es V2. Aplicando la ley de conservación de la energía, la fuerza electromotriz de la pila es igual a la suma de la diferencia de potencial entre las dos resistencias.
Fórmula de resistencia
La electricidad es el flujo de energía eléctrica a través de un material conductor. La electrónica se refiere a la utilización de las propiedades eléctricas cambiantes para transmitir información. Los sensores electrónicos convierten alguna otra forma de energía (luz, calor, presión sonora, etc.) en energía eléctrica para que podamos interpretar lo que ocurre electrónicamente. Por ejemplo, un micrófono transforma las ondas de presión sonora en el aire en una tensión eléctrica cambiante. Al amplificar y leer esa señal eléctrica, podemos interpretar cuál fue el sonido que la causó. Este proceso de cambiar una energía en otra se llama transducción, y los dispositivos que lo hacen se llaman transductores. Gran parte del trabajo técnico de la informática física consiste en averiguar qué forma de energía emite una persona y qué tipo de transductor se puede comprar o construir para leer esa energía. Pero para ello es necesario entender algunas cosas sobre la electricidad. Empezaremos con algunos términos que utilizaremos para referirnos a las propiedades y componentes eléctricos. Después, hablaremos de las importantes relaciones entre algunos de estos términos.
La energía en los circuitos eléctricos
Energía y tensión en los circuitosUn circuito eléctrico es un bucle en el que puede fluir la electricidad. Probablemente hayas montado uno sencillo en tu clase de ciencias, pero pueden ser mucho más complejos y son los responsables de alimentar todo, desde el hervidor de agua hasta las luces de Navidad.
Las lámparas y los diodos emisores de luz (LED) pueden utilizarse para indicar la presencia de corriente en un circuito. Si se iluminan, sabemos que el circuito funciona y que la corriente circula por los cables.
Resistencia variableLa resistencia de las LDR y los termistores cambia en función de la intensidad de la luz y la temperatura, respectivamente. En el caso de una resistencia dependiente de la luz (LDR), su resistencia disminuye al aumentar la intensidad de la luz. Se utiliza para cosas como sensores y alumbrado público. En el caso de los termistores, la resistencia disminuye al aumentar la temperatura, lo que hace que los termistores sean útiles para cosas como los termostatos y las alarmas contra incendios.
Circuitos en serie y en paraleloLos componentes que se conectan uno tras otro en el mismo bucle de un circuito están conectados en serie. Sólo hay una ruta para que fluya la electricidad, por lo que si se produce una interrupción debido a un componente defectuoso, esto significa que la corriente se detendrá y todo el circuito no funcionará. Además, si se añaden más componentes en serie, aumenta la resistencia, por lo que es necesario utilizar un mayor voltaje para obtener la misma salida.
