fuentes reales
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Publicado: 8 de abril de 2014
Fuentes reales
Figura 2: símbolos de las fuentes reales de tensión, a), e intensidad, b).
A diferencia de las fuentes ideales, la diferencia de potencial que producen o la corriente que proporcionan las fuentes reales, depende de la carga a la que estén conectadas.
Fuentes de tensión[editar · editar código]
Una fuente de tensión real se puede considerar como una fuente de tensión ideal,Eg, en serie con una resistencia Rg, a la que se denomina resistencia interna de la fuente (figura 2). En circuito abierto, la tensión entre los bornes A y B (VAB) es igual a Eg (VAB=Eg), pero si entre los mencionados bornes se conecta una carga, RL, la tensión pasa a ser:
que como puede observarse depende de la carga conectada. En la práctica las cargas deberán ser mucho mayores que laresistencia interna de la fuente (al menos diez veces) para conseguir que el valor en sus bornes no difiera mucho del valor en circuito abierto.
La potencia que entrega o consume una fuente se determina multiplicando su fem o voltaje por la corriente que la atraviesa P = V I. Si esta corriente atraviesa a la fuente desde el terminal negativo hacia el positivo entonces diremos que la fuente entregaenergía. Si dicha corriente atraviesa a la fuente desde el terminal positivo hacia el negativo entonces la fuente consume energía.
Como ejemplos de fuentes de tensión real podemos enumerar los siguientes:
Batería
Pila
Fuente de alimentación
Célula fotoeléctrica
Fuentes de intensidad[editar · editar código]
De modo similar al anterior, una fuente de corriente real se puede considerar como unafuente de intensidad ideal, Is, en paralelo con una resistencia, Rs, a la que se denomina resistencia interna de la fuente (figura 2b). En cortocircuito, la corriente que proporciona es igual a Is, pero si se conecta una carga, RL, la corriente proporcionada a la misma, , pasa a ser:
que como puede observarse depende de la carga conectada. En la práctica las cargas deberán ser mucho menores que laresistencia interna de la fuente (al menos diez veces) para conseguir que la corriente suministrada no difiera mucho del valor en cortocircuito.
La potencia se determina multiplicando su intensidad por la diferencia de potencial en sus bornes. Se considera positiva si el punto de mayor potencial está en el terminal de salida de la corriente y negativa en caso contrario.
Al contrario que lafuente de tensión real, la de intensidad no tiene una clara realidad física, utilizándose más como modelo matemático equivalente a determinados componentes o circuitos.
Rendimiento[editar · editar código]
Figura 3: Fuentes reales con carga, de tensión, a), e intensidad, b).
Una fuente real no puede entregar toda la potencia a la carga que alimente debido a su resistencia interna. En la fuentereal de tensión de la figura 3a), la potencia total entregada viene dada por:
Parte de esta potencia se disipa en la resistencia interna Rg de la propia fuente, de manera que la potencia útil, , generada, esto es, la entregada a la carga RL será:
Se denomina rendimiento, , de la fuente a la relación entre esta potencia y la total:
De donde se deduce que el rendimiento será mayor cuantomenor sea la resistencia interna Rg respecto a RL.
Razonando de forma análoga con la fuente de intensidad real de la figura 3b), se obtendría:
De donde se deduce que el rendimiento será mayor cuanto mayor sea la resistencia interna Rs respecto a RL.
En aquellos circuitos con varias fuentes, podría darse el caso que la corriente de alguno saliese por su cátodo, es decir, en sentido contrario acomo debería crearla. En este caso la fuente no funciona como tal ya que está absorbiendo potencia, y por lo tanto no se puede hablar de su rendimiento.
Equivalencia[editar · editar código]
Se dice que dos fuentes reales, una de tensión y otra de intensidad, son equivalentes, cuando conectadas a la misma carga, RL, le suministran la misma corriente.
Para determinar qué condiciones deben cumplir...
Figura 2: símbolos de las fuentes reales de tensión, a), e intensidad, b).
A diferencia de las fuentes ideales, la diferencia de potencial que producen o la corriente que proporcionan las fuentes reales, depende de la carga a la que estén conectadas.
Fuentes de tensión[editar · editar código]
Una fuente de tensión real se puede considerar como una fuente de tensión ideal,Eg, en serie con una resistencia Rg, a la que se denomina resistencia interna de la fuente (figura 2). En circuito abierto, la tensión entre los bornes A y B (VAB) es igual a Eg (VAB=Eg), pero si entre los mencionados bornes se conecta una carga, RL, la tensión pasa a ser:
que como puede observarse depende de la carga conectada. En la práctica las cargas deberán ser mucho mayores que laresistencia interna de la fuente (al menos diez veces) para conseguir que el valor en sus bornes no difiera mucho del valor en circuito abierto.
La potencia que entrega o consume una fuente se determina multiplicando su fem o voltaje por la corriente que la atraviesa P = V I. Si esta corriente atraviesa a la fuente desde el terminal negativo hacia el positivo entonces diremos que la fuente entregaenergía. Si dicha corriente atraviesa a la fuente desde el terminal positivo hacia el negativo entonces la fuente consume energía.
Como ejemplos de fuentes de tensión real podemos enumerar los siguientes:
Batería
Pila
Fuente de alimentación
Célula fotoeléctrica
Fuentes de intensidad[editar · editar código]
De modo similar al anterior, una fuente de corriente real se puede considerar como unafuente de intensidad ideal, Is, en paralelo con una resistencia, Rs, a la que se denomina resistencia interna de la fuente (figura 2b). En cortocircuito, la corriente que proporciona es igual a Is, pero si se conecta una carga, RL, la corriente proporcionada a la misma, , pasa a ser:
que como puede observarse depende de la carga conectada. En la práctica las cargas deberán ser mucho menores que laresistencia interna de la fuente (al menos diez veces) para conseguir que la corriente suministrada no difiera mucho del valor en cortocircuito.
La potencia se determina multiplicando su intensidad por la diferencia de potencial en sus bornes. Se considera positiva si el punto de mayor potencial está en el terminal de salida de la corriente y negativa en caso contrario.
Al contrario que lafuente de tensión real, la de intensidad no tiene una clara realidad física, utilizándose más como modelo matemático equivalente a determinados componentes o circuitos.
Rendimiento[editar · editar código]
Figura 3: Fuentes reales con carga, de tensión, a), e intensidad, b).
Una fuente real no puede entregar toda la potencia a la carga que alimente debido a su resistencia interna. En la fuentereal de tensión de la figura 3a), la potencia total entregada viene dada por:
Parte de esta potencia se disipa en la resistencia interna Rg de la propia fuente, de manera que la potencia útil, , generada, esto es, la entregada a la carga RL será:
Se denomina rendimiento, , de la fuente a la relación entre esta potencia y la total:
De donde se deduce que el rendimiento será mayor cuantomenor sea la resistencia interna Rg respecto a RL.
Razonando de forma análoga con la fuente de intensidad real de la figura 3b), se obtendría:
De donde se deduce que el rendimiento será mayor cuanto mayor sea la resistencia interna Rs respecto a RL.
En aquellos circuitos con varias fuentes, podría darse el caso que la corriente de alguno saliese por su cátodo, es decir, en sentido contrario acomo debería crearla. En este caso la fuente no funciona como tal ya que está absorbiendo potencia, y por lo tanto no se puede hablar de su rendimiento.
Equivalencia[editar · editar código]
Se dice que dos fuentes reales, una de tensión y otra de intensidad, son equivalentes, cuando conectadas a la misma carga, RL, le suministran la misma corriente.
Para determinar qué condiciones deben cumplir...
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