¿Ecuación de potencia generalizada, ley de Ohm y pérdida de potencia de Ohm?

Lo que no entiendo es exactamente lo que quiere decir acerca de la pérdida de energía. ¿Se trata de producir calor u otra forma de energía no destinada a ese dispositivo?

Un par de puntos de confusión aquí, la ley de potencia generalizada te dice el consumo de energía TOTAL de ese circuito. Además, las 2 ecuaciones que mencionó, GPL solo se derivan de la ley de Ohm, no es algún tipo de ecuación que calcule la producción total de calor. Ambas ecuaciones solo pueden indicarle el consumo total de energía.

Déjame darte un ejemplo: supongamos que tenemos batería$V=10\,\text{V}$y lo conectamos a una resistencia, digamos,$R=100\,\Omega$. El consumo total de energía del circuito sería$P=\dfrac{V^2}{R}=1\,\text{W}$

Ahora eso$100\,\Omega$la resistencia puede ser una bombilla, tal vez un elemento calentador, etc. No importa, el consumo total de energía de ese circuito será$1\,\text{W}$, qué porcentaje de eso es trabajo útil, no lo sabemos.

Si su resistencia es un elemento calentador, la mayor parte de la energía se transformará en calor y eso contaría como trabajo útil (que esperamos de eso).

Si su resistencia es una bombilla, aún produciría mucho calor, y eso es algo que no queremos de una bombilla, por lo tanto, ahora el porcentaje de trabajo útil será mucho menor.

En cualquier instante, si un circuito está extrayendo corriente Ide una fuente de voltaje de fem V, esto significa que la fuente de voltaje está entregando P = VI joules por segundo al circuito en ese instante.

La forma en que el circuito usa esa energía depende del circuito:
- Si el circuito tiene una bombilla incandescente, la energía se usa para producir luz + calor .
- Si el circuito tiene motor, la energía se utiliza para hacer trabajo mecánico + calor .
- Si el circuito tiene altavoz, la energía se utiliza para hacer vibrar el diafragma del altavoz + calor .

Tenga en cuenta que la potencia puede ser positiva, negativa o 0:
si VIes positiva, entonces la fuente de voltaje en realidad le está dando energía al circuito. Sin embargo, si VIes negativo, entonces el circuito está dando energía a la fuente de voltaje (circuito de carga de la batería).

Su comprensión es mayormente correcta. La potencia siempre es igual a VXI siempre que los valores de V e I ocurran en el mismo instante de tiempo. Si desea determinar la potencia promedio para corriente alterna, es un poco más complejo. La energía en un dispositivo es VX I. Es difícil determinar qué cantidad de energía es útil. Como dijiste, necesitas medir la salida.

• Para responder muy brevemente a sus preguntas:
  1) No. Incorrecto.
  2) Algo correcto.
  3) GPL y OPL hablan de cosas diferentes pero usan las mismas unidades de poder.
  • Creo que te equivocaste de libro para empezar a aprender electrónica. Los autores utilizan demasiada jerga y situaciones innecesarias, lo que hace que una descripción simple y una comprensión de los principios básicos sean difíciles de comprender para los principiantes. Es como mencionar la multiplicación, las potencias y los logaritmos en el mismo párrafo que explica la suma de números a los niños de primer grado, sin siquiera darles la oportunidad de procesar los conceptos básicos más simples y absolutos del concepto de números y suma. Simplemente causa más confusión que claridad para alguien que recién comienza en esta área.
    En resumen, consigue un libro con un título como "Electrónica básica" o "Fundamentos sobre electricidad", algo por el estilo. Primero debe tener claros los conceptos básicos como voltaje, corriente y potencia, y luego puede pasar a las pérdidas de potencia y la eficiencia. Un paso a la vez, o apenas aprenderás nada y comprenderás aún menos.
  • PRIMERO, debe comenzar con CC (corriente continua, como la de una batería), y aquí hablaré en términos de CC, para mantener las cosas simples y fáciles de entender. No vayas más allá de DC hasta que lo entiendas.
  • SEGUNDO, debe comprender que la potencia en un circuito/dispositivo (ya sea un motor, un calentador, una bombilla, lo que sea) se calcula multiplicando el voltaje aplicado a ese circuito/dispositivo con la corriente que fluye a través de ese circuito/dispositivo.
    Esa es la fórmula básica de la potencia: P=VxI.
    Esta fórmula se usa para determinar cuánta energía toma/usa un circuito/dispositivo de la fuente de alimentación y solo se refiere a la energía eléctrica y no a otras formas de energía, así que concéntrese en una cosa a la vez. No hay necesidad de agotarse con todas las demás formas de energía sin comprender la que está aprendiendo.
    
  • TERCERO, aprenda y comprenda el triángulo PVI (potencia, voltaje, corriente) y concéntrese solo en esas 3 unidades mientras lo aprende.
    Haz lo mismo con el triángulo VIR (voltaje, corriente, resistencia). En ambos casos, comprenda completamente la relación entre las 3 unidades antes de tratar de ampliar sus múltiples aplicaciones posibles. Le dolerá menos la cabeza y comenzará a hacerse una idea.
    
  • CUARTO, está tratando de aprender y comprender la electrónica PRÁCTICA mientras no comprende ni siquiera los conceptos básicos. No hay vergüenza en ser un principiante en algo y no entender de inmediato ni siquiera una pequeña parte de ello. Todos hemos estado allí. La clave está en "pasos de bebé". El hecho de que seamos adultos no significa automáticamente que podamos ser más rápidos para aprender y comprender algo de lo que no sabíamos nada antes.
    Si bien el conocimiento y las experiencias previas de nuestra vida pueden ayudarnos a aprender y comprender algunas cosas más rápido y más fácilmente, a veces nuestras nociones preconcebidas y la confianza en nosotros mismos pueden ser un obstáculo.

Creo que el autor básicamente ha enturbiado las aguas. La potencia instantánea entregada a una carga es simplemente el voltaje instantáneo multiplicado por la corriente instantánea.

P(t) = I(t) * V(t)

donde P es potencia, I es corriente y V es voltaje. V se mide a través de la carga e I se mide a través (en serie con) la carga.

Si la potencia es un ciclo repetitivo (por ejemplo, si el voltaje es una onda sinusoidal), entonces la potencia promedio se puede calcular durante un ciclo completo utilizando el teorema del valor promedio de las matemáticas. Si la potencia es muy irregular con el tiempo, entonces podría elegir un marco de tiempo largo y calcular el promedio durante ese marco de tiempo más largo.

La carga prácticamente siempre convertirá parte de la energía en calor. Pero si considera un motor, tal vez el 80 o 90% de la potencia se convertirá en energía cinética. Para un LED, tal vez el 20% de la potencia se convierta en luz. Si considera un cargador de batería, tal vez el 95% de la energía se convertirá en energía almacenada en la batería.

Entonces, la potencia entregada a la carga no es lo mismo que la pérdida de potencia.

El otro lugar en el que tengo que discrepar es con la potencia de onda sinusoidal y el factor de potencia. Si sigue mi texto anterior y calcula la potencia promedio a partir de la potencia instantánea, entonces no necesita preocuparse por el factor de potencia. Pero si usa la corriente RMS y el voltaje RMS en un sistema de CA sinusoidal, entonces debe conocer o estimar el factor de potencia para calcular la potencia. En ese caso, tienes:

Pav = Irms * Vrms * cos(theta)

Donde Pav es la potencia promedio, Irms es la corriente rms, Vrms es el voltaje rms y theta es la distancia angular entre las formas de onda de voltaje y corriente. En otras palabras, theta es el ángulo de fase entre la corriente y el voltaje. Este término, cos(theta) también se conoce como "factor de potencia". Como antes, el voltaje se mide a través de la carga y la corriente se mide en serie con la carga. Un voltímetro simple (bueno, un multímetro digital) puede medir el voltaje y la corriente, pero no puede decirle el ángulo de fase entre el voltaje y la corriente, por lo que no puede ayudarlo a calcular la potencia real (también conocida como potencia real). Si tiene experiencia, podría ser razonable estimar el factor de potencia en función de la carga. Por ejemplo, un pequeño motor monofásico tendrá un factor de potencia de aproximadamente 0,8. Un calentador eléctrico de cualquier tipo será 1.0. Etc.

Las reglas de corriente y voltaje RMS son perfectamente compatibles con las reglas instantáneas. Es solo un atajo útil cuando sabe que el voltaje y la corriente son sinusoidales. Pero debe incluir el factor de potencia.