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Ejercicio cálculo rendimiento generador - Contenido educativo

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Subido el 8 de noviembre de 2021 por Fernando M.

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Bueno, vamos a resolver el problema que os puse en clase. 00:00:01
Como podéis ver, lo que tenemos que hacer es calcular el rendimiento. 00:00:07
El concepto de rendimiento, ya lo hemos visto en clase, os recuerdo, 00:00:12
que simplemente era una forma de evaluar la calidad de una fuente. 00:00:17
Ya hemos dicho que el rendimiento era igual a la potencia útil entre la potencia total. 00:00:22
¿Esto por qué pasaba? Pues esto pasaba porque las fuentes de tensión nunca dan la tensión que dicen que van a dar de verdad 00:00:31
Esto quiere decir que en nuestro caso en concreto, nosotros cuando tenemos una fuente de tensión que nos dicen que es, como esta en este caso, que es de 10 voltios 00:00:40
No vamos a tener en este punto 10 voltios y aquí 0 o parecido, ¿vale? 00:00:53
Lo que va a pasar es que nosotros vamos a tener una resistencia de pérdida entre media y luego vamos a tener la fuente de tensión. 00:01:00
Y entre la fuente y la resistencia aquí sí que vamos a tener los 10 voltios, pero justo después tendremos un valor que será menor de 10 voltios. 00:01:14
¿Cuánto vale? No lo sabemos. Depende de muchas cosas. Entre otras, lo que tengamos después en el circuito de la carga. 00:01:24
¿Vale? Entonces, ¿cómo se resuelven estos ejercicios? Esto es muy sencillo, ¿vale? 00:01:31
Nosotros lo que tenemos que intentar siempre es dejar un circuito que sea de la forma tal como el siguiente, ¿vale? 00:01:38
Tenemos que intentar tener nuestra fuente de tensión, nuestra resistencia de pérdida, ¿vale? 00:01:46
Y luego tener otra resistencia. Tenemos que intentar dejarlo así, ¿vale? 00:01:57
¿Por qué? Pues muy fácil. Porque si os fijáis, nosotros lo que vamos a tener siempre es que estas dos resistencias, a esta resistencia de aquí la vamos a llamar RT', por ejemplo, 00:02:02
lo que vamos a tener es que como la resistencia de pérdida y la resistencia de total prima están en serie, significa que la intensidad que circula por una, luego circula también por la otra. 00:02:19
Es decir, que tienen la misma intensidad porque están en serie. 00:02:32
Por lo tanto, si yo quiero calcular el rendimiento, que es la potencia útil, entre la potencia total, 00:02:36
lo que haremos será calcular la potencia total a partir de este punto. 00:02:43
A partir de ahí, potencia total. 00:02:50
Y a partir de aquí calcularemos la potencia útil. 00:02:53
Es decir, justo después de la resistencia de pérdida. 00:02:58
¿Por qué? Pues porque la resistencia de pérdida y la fuente de tensión, todo esto, forman lo que es realmente la fuente de alimentación o la fuente de tensión. 00:03:01
¿Y qué expresión vamos a utilizar para calcular la potencia? 00:03:13
Pues muy fácil, por sencillez y por facilidad para hacer los cálculos, nosotros sabemos que potencia es igual a V por I. 00:03:20
Pero también sabemos, según la ley de Ohm, que V es igual a I por R. 00:03:28
Pues si yo este valor de v lo sustituyo aquí, me queda que i por r por i. 00:03:33
Por lo tanto, i por i es igual a i cuadrado. 00:03:44
Por lo tanto, nosotros vamos a utilizar esa expresión. 00:03:49
Vamos a utilizar que la potencia es igual... 00:03:54
Uy, me he jugado. 00:03:59
Vamos a utilizar que la potencia es igual a I cuadrado por R 00:04:00
Pues vamos a empezar a asociar esta resistencia 00:04:11
Si os dais cuenta es fácil de ver en este circuito que este punto de tensión 00:04:17
Es decir que la resistencia de 240 ohmios y la de 1,2 kOhmios comparten uno de los extremos de tensión 00:04:26
Pero es que además comparten el extremo inferior. Fijaros que ese punto de tensión es el mismo. 00:04:35
Si yo cojo un polímetro, la caída de tensión que hay en esta resistencia es la misma que hay en esta. 00:04:42
Exactamente la misma. Por lo tanto, estas dos resistencias están en paralelo. 00:04:51
Si yo hago esa asociación, lo que me queda es una fuente de tensión con su resistencia de pérdida 00:04:56
Luego tendría R1 y luego tendría RP1 00:05:11
¿Cuánto vale RP1? 00:05:19
por rp1 vale 00:05:22
r2 por r3 00:05:23
que es la resistencia de 240 00:05:26
por la resistencia de 1,2 kOhm 00:05:28
que esto da 00:05:30
200 Ohmios 00:05:34
¿vale? si lo hacéis con la calculadora 00:05:37
veréis que da 200 Ohmios 00:05:39
y finalmente 00:05:41
estas dos resistencias 00:05:43
r1 y rp1, si os dais cuenta 00:05:45
esta corriente que circula por r1 00:05:47
es la misma que circula por rp1 00:05:49
por lo tanto están en serie 00:05:51
Por lo que si yo represento el circuito, tengo RT', R pérdida, y RT' es igual a R1 más RP1, que dan 300 ohmios. 00:05:52
¿Vale? 00:06:20
Ok, pues yo ahora tengo que calcular esta intensidad. 00:06:23
¿Esa intensidad cuál es? 00:06:27
Esa intensidad, si os dais cuenta, será la intensidad total del circuito. 00:06:29
¿Cómo calculo la intensidad total del circuito? 00:06:36
Pues tendré que asociar estas dos resistencias. 00:06:39
Si asociamos estas dos resistencias como están en serie, la resistencia total será la resistencia de pérdida más la RT', que esto da 305 ohmios. 00:06:42
Y por lo tanto, la intensidad total será la tensión entre la resistencia, le de ohm, ¿vale? 00:06:55
10 voltios entre 305 ohmios, ¿vale? 00:07:02
Si hacéis eso con la calculadora, os tiene que dar 32,79 miliamperios, ¿vale? 00:07:08
Es decir, esta intensidad que sale de aquí tiene un valor de 32,79 mA. 00:07:23
Pues ya a partir de aquí simplemente calculamos las potencias como hemos dicho antes. 00:07:31
A partir de aquí potencia total y a partir de aquí potencia útil. 00:07:36
¿Vale? 00:07:42
Por lo tanto, potencia total será igual a intensidad total al cuadrado por la resistencia total. 00:07:42
Es decir, esta resistencia total, recuerdo, que integra la resistencia de pérdida. 00:07:56
Pues tendremos 32,79 por 10 elevado a menos 3, todo eso al cuadrado, por 305. 00:08:01
Si hacéis eso, os tiene que dar 327,87 miliW. 00:08:12
Y la potencia útil será la misma intensidad, porque las resistencias están en serie, por la resistencia total prima. 00:08:27
Porque es a partir de este punto, ¿vale? Es decir, 32,79 por 10 elevado a menos 3 al cuadrado por 300. 00:08:39
Y esto da 322,49 mili vatios. 00:08:51
Por lo que la eficiencia es 322,49 por 10 elevado a menos 3 entre 327,87 por 10 elevado a menos 3. 00:09:13
Que esto da 0,9836, que es lo mismo que 98,36%. 00:09:28
Esto sería el rendimiento de nuestro generador, ¿vale? 00:09:45
De nuestra fuente de tensión. 00:09:51
¿Vale? 00:09:54
Pues bueno, espero que os haya quedado claro, ¿vale? 00:09:58
Y ya está, cualquier pregunta en clase. 00:10:04
Autor/es:
Fernando Martínez Martí
Subido por:
Fernando M.
Licencia:
Todos los derechos reservados
Visualizaciones:
63
Fecha:
8 de noviembre de 2021 - 19:00
Visibilidad:
Clave
Centro:
IES EL BURGO - IGNACIO ECHEVERRÍA
Duración:
10′ 14″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1920x1080 píxeles
Tamaño:
22.07 MBytes

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