¿Qué significa cuando decimos que la potencia de una bombilla es de 10 W? Dado que V/I=V/I=V/I= la resistencia es una constante, ¿cómo puede ser constante la potencia =VI=VI=VI?

Mi pregunta es sencilla. En una situación ideal, a temperatura constante, sabemos que los aparatos normales, como una bombilla de filamento, tienen un gráfico directo de voltaje frente a corriente, lo que significa que su resistencia es constante o el voltaje es directamente proporcional a la corriente.

Ahora, también tenemos disponibles bombillas de la potencia deseada. p.ej. Bombillas de 10W, 20W, 100W, etc. Como entiendo que potencia = V x Corriente, la potencia de una bombilla no puede ser constante si su resistencia se supone constante. Un pensamiento matemático normal puede confirmar eso.

Entonces, ¿qué significa cuando decimos que cierta bombilla es una bombilla de 10W? ¿Simplemente significa que consumiría 2 veces la energía a un voltaje dado si reemplaza una bombilla de 5W?

Respuestas (4)

En realidad, no sabemos que "la bombilla de filamento tiene un gráfico directo de voltaje frente a corriente": "La resistencia real del filamento depende de la temperatura. La resistencia al frío de las lámparas de filamento de tungsteno es aproximadamente 1/15 de la resistencia del filamento caliente cuando el la lámpara está funcionando. Por ejemplo, una lámpara de 100 vatios y 120 voltios tiene una resistencia de 144 ohmios cuando está encendida, pero la resistencia en frío es mucho menor (alrededor de 9,5 ohmios)". ( http://en.wikipedia.org/wiki/Incandescent_light_bulb )

La potencia nominal dada en las bombillas siempre se refiere a la potencia a un voltaje operativo específico (que siempre se da junto con la potencia o está implícito en el tipo de enchufe). La potencia a diferentes voltajes no es fácilmente predecible ya que la resistencia del filamento variará mucho en función de la temperatura (que depende de la potencia disipada).

Además, las lámparas fluorescentes y las lámparas LED que tienen componentes electrónicos para controlar la lámpara generalmente no funcionarán en absoluto con otros voltajes que no sean el voltaje operativo especificado, por lo que una clasificación de potencia que no se refiera al voltaje operativo nominal no tendrá ningún sentido aquí de todos modos. .

Como entiendo que potencia = V x Corriente, la potencia de una bombilla no puede ser constante si su resistencia se supone constante. Un pensamiento matemático normal puede confirmar eso.

Si el voltaje y la corriente no cambian, entonces la potencia es constante. La electricidad suministrada desde la pared es de 115V (más o menos). Si la resistencia de la bombilla es de 1322 ohmios, entonces la corriente es de 87 miliamperios. Esto da la potencia de la bombilla de 10 vatios. La resistencia de la bombilla (a una determinada temperatura) es casi constante, por lo que la potencia calculada es casi constante.

Porque, debido a que el voltaje es constante y la resistencia es constante, lo que significa que la corriente es constante,...

La bombilla está diseñada para funcionar con una fuente de voltaje y frecuencia particulares. (Por ejemplo, 120 V de CA monofásica de 60 Hz). En estas condiciones, se espera que la bombilla use un promedio de 10 W de energía eléctrica. (El uso de energía puede ser diferente mientras la bombilla se calienta después de encenderse o mientras el filamento explota mientras se quema).

Esta potencia nominal es muy importante para el diseñador de la bombilla, el especificador de la bombilla, el instalador de la bombilla y el propietario de la bombilla.

  • La potencia nominal determina cuánto calor se debe conducir y/o convección y/o irradiar de forma segura desde el foco a un lugar seguro. Si alguno de los materiales entre el filamento y el disipador de calor final se calienta demasiado, podría haber problemas graves. (Por ejemplo, el filamento podría quemarse, la bombilla podría romperse, el aislamiento del cableado podría derretirse, el aislamiento de celulosa de una casa podría incendiarse, etc.) Para evitar tales problemas, estos diseñadores, especificadores e instaladores deben asegúrese de que se utilicen materiales y dispositivos de clasificación adecuada alrededor de la bombilla.
  • Además, la energía utilizada por la bombilla afecta el uso de energía del edificio. (Ayuda a satisfacer la necesidad de calor en el invierno, pero aumenta la necesidad de aire acondicionado en el verano. Es un problema particular dentro de los refrigeradores).
  • La electricidad es cara. El costo operativo directo de la bombilla es proporcional a la potencia de entrada (mientras la bombilla está encendida) multiplicada por la cantidad de tiempo que la bombilla está encendida.

La potencia nominal es más importante para estas personas que los detalles de la resistencia de la bombilla. Como han señalado otros respondedores, estos detalles son mucho más complicados de lo que podría sugerir la "Aproximación de Ohm". ("Ley de Ohm" es un nombre un poco inapropiado).