¿Por qué no podemos usar P=VIP=VIP=VI en algunos casos?

Puede. 1/resistencia total = 1/resistencia 1 + 1/resistencia 2 Puede calcular la resistencia total y, por lo tanto, la corriente total. y puedes calcular el poder desde allí. Necesita comprender los conceptos básicos de los circuitos paralelos.

Sé cómo resolver esto usando P=V²/R, pero no entiendo por qué no podemos usar P=VI para lo mismo. ¿Por qué no podemos?

TL; DR: hay una suposición no declarada en el ejercicio de que la resistencia de las cargas es constante.

Para un dispositivo, la potencia indicada se da en su voltaje nominal, por lo que P = VI le daría la corriente a los 120 V completos. Para cargas pasivas, si el voltaje de suministro cae, la corriente baja y la potencia baja más.

Para el calentador y la bombilla, el ejercicio probablemente espera que asumas que la resistencia es constante, porque no te dicen nada sobre ellos. En realidad, la resistencia operativa de la bombilla y el calentador a un voltaje más bajo que el nominal no será la misma que a su voltaje nominal porque la potencia es menor, por lo que la temperatura operativa es menor y la temperatura afecta la resistencia (alrededor del 7 %). entre la temperatura de funcionamiento en frío y la nominal).

También debemos asumir que las cargas son pasivas: ni el calentador ni la bombilla tienen retroalimentación para seguir emitiendo la misma potencia si cambia el suministro. Las bombillas LED no regulables intentarán mantener la misma corriente, y por lo tanto el brillo, si cambia el voltaje. Muchos calentadores tienen un termostato, por lo que promedian la misma potencia de salida durante varios minutos si el voltaje cambia mientras mantienen la misma temperatura; si la pregunta mencionara estos casos, entonces P sería la constante y estaría usando P=IV todo el tiempo. Una buena respuesta debe mencionar las suposiciones que se hacen.

Puede sustituir I=V/R en P=VI, lo que le da su P=V²/R que le da R=V²/P, la resistencia nominal de las cargas de la potencia nominal a la tensión especificada, o hacerlo en dos pasos para obtenga la corriente al voltaje especificado y la potencia nominal, luego I = V / R para la resistencia nominal.

También podría aproximarse y suponer que la corriente a través de las cargas es la misma que cuando las cargas tienen potencia y voltaje nominales, e I=P_nominal/V_nominal.

Usar P=VI de esta manera suele ser lo suficientemente bueno para el mundo real: una carga de 60 W es 0,5 A, una carga de 240 W 2 A, por lo que desea un cable que pueda transportar 2,5 A sin perder demasiado voltaje. 2.5A a 6R da 15V. Esa es una caída mayor de lo que toleraría en realidad, y la aproximación es peor cuanto mayor es la caída. Pero la aproximación es lo suficientemente buena si está sumando la carga en un cable de extensión o un circuito de carcasa, ya que dimensionaría el cable para una caída de solo un pequeño porcentaje.

Para cargas pasivas, este error significaría que sobrestimó la corriente, por lo que es una aproximación segura. Para algo como un suministro de modo conmutado para un servomotor, el motor tiene el mismo requisito de potencia independientemente de la entrada al suministro, por lo que el suministro tiene retroalimentación para consumir más corriente dado un voltaje de entrada más bajo, y no sería una aproximación segura - Tendría que resolver una cuadrática si tiene una carga de potencia fija alimentada por una resistencia de cable fija (V_carga * I = P_carga; V_carga + I × R_cable = V_suministro => V_carga + P_carga/V_carga × R_cable = V_suministro).

De todos modos, no debe conectar calentadores a circuitos de iluminación, y la I que obtiene de P_nominal = V_nominal × I_nominial no es el mismo valor que tendrían los cables conductores debido a la caída de voltaje, por lo que aplicar P=VI cuando ninguno de los términos son fijos no te da nada útil.

Siempre puedes usar$P=VI$para circuitos puramente resistivos o circuitos de estado estable puramente de CC.

De la ley de Ohm

De este modo

Para circuitos de CA que involucren capacitancia y/o inductancia junto con resistencia,$VI$se refiere a veces a la potencia aparente. Para determinar la potencia real.$P$(vatios) disipados en la resistencia del circuito, necesita el ángulo de fase entre el voltaje y la corriente.

Espero que esto ayude.