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Teoría
Diferencia de potencial - Descarga eléctrica

Según lo estudiado en artículos anteriores, podemos recordar que entre dos cuerpos con distinta carga eléctrica podíamos provocar una descarga por tres sistemas diferentes. Estos son: por contacto, mediante un conductor o por medio de un arco o chispa. En este artículo vamos a ampliar los conceptos de circuito eléctrico, descarga de un cuerpo y corriente eléctrica.

En principio la propia palabra, descarga, hace entrever la existencia de un cuerpo que contiene una carga en si mismo y que esta carga se transfiere a otro cuerpo distinto debido a la propia descarga. ¿Quiere esto decir que el hecho de poner en contacto un cuerpo fuertemente cargado con uno que no tiene ninguna carga provocará la descarga total del primero? Para salir de dudas lée este artículo completo.

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Radioaficionados
Protección contra inversiones de polaridad

Una de las averías más comunes que nos podemos encontrar en las emisoras de radioaficionado es la inversión de polaridad. Dicha avería se produce al conectar el equipo inadvertidamente a la alimentación con las conexiones al revés, el cable de la entrada positiva (rojo) al electrodo negativo de la batería y el cable de la entrada negativa (negro) al electrodo positivo. Hay radioaficionados que, a pesar de las advertencias por parte del servicio técnico y para ahorrarse unos euros, conectan la emisora a una sola de las baterías (12V) de un vehículo dotado de dos unidades en serie (24V), en vez de utilizar la solución más apropiada que es un reductor de tensión de 24 a 12 voltios. Esto es una fuente constante de problemas tanto para la emisora como para las propias baterias del vehículo y puede propiciar una inversión de polaridad cuando alguien manipula dichas baterias sin desconectar previamente la emisora.

En este artículo vamos a estudiar los sistemas de protección contra inversiones de polaridad de que disponen tanto las emisoras de radioaficionado como muchos otros aparatos electrónicos, entre ellos los ordenadores portátiles por ejemplo, para evitar que el equipo en cuestión resulte dañado (o por lo menos reducir en lo posible el daño) ante un percance de este tipo, y su reparación práctica tomando como ejemplo una conocida emisora de radioaficionado averiada por esta causa. ¿Te interesa?.

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Miscelanea
Monitor para la batería del automóvil

Es curioso, pero la verdad es que a todos nos ha pasado alguna vez lo mismo. Nos levantamos una mañana de frio invierno, con prisas porque tenemos el tiempo justo para llegar al trabajo (el que tenga esa suerte). Introducimos la llave de contacto de nuestro auto y la giramos. ¡SORPRESA!... el motor de arranque no voltea o lo hace con desgana.

El coche no furula, no arranca... Entonces algunos manifestamos nuestro enfado en un idioma desconocido, emitiendo ciertos sonidos guturales como.... "Grrrrrrrrr!!!!!". Otros, algo más "expresivos", comenzamos a lanzar por nuestra boquita ciertos vocablos malsonantes, dirigidos sobre todo hacia nuestro sufrido auto que ya tiene, como poco, cinco o seis años.

Sin embargo, esta situación la podríamos haber evitado si hubieramos tenido instalado el circuito que describimos en el presente artículo. Se trata de un simpático piloto de color rojo que nos avisará antes de tiempo de que ha llegado la hora de sustituir la batería de nuestro coche.

Si has leido los dos primeros artículos de la sección "Básico" estamos seguros que no vas a tener problemas para asimilar lo que sigue. ¡Vamos allá!

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Práctica
El teléfono yogur y su versión electrónica

Es muy probable que cuando éramos niños hayamos jugado alguna que otra vez con el llamado "teléfono yogur", probablemente fabricado por nosotros mismos ya que su construcción no ofrece prácticamente ninguna dificultad.

Con solo un par de recipientes de plástico vacíos, que casi siempre se conseguían una vez que habíamos consumido los yogures (de ahí el nombre por el que se le conoce normalmente), unos metros de hilo suficientemente resistente y poco más, teníamos un juguete con el que pasábamos horas y horas de ocio y diversión.

Mientras uno de nosotros aproximaba el bote de yogur a su oreja el otro lo hacía con el que le correspondía a su boca y comenzaba la "transmisión" del mensaje. Y aunque la distancia entre los dos interlocutores no podía exceder de algunos metros, la transmisión de la "fonía" que se conseguía con este artilugio, aunque débil, era relativamente buena.

La verdad es que aquellos eran otros tiempos. Nos divertíamos con cualquier cosa. Y aunque hoy este juguete quizás le siga llamando la atención a los más pequeños, no hay que olvidar que vivimos en la era de la electrónica y casi todos esperamos algo más. De ese "algo más" hablamos en este artículo. Vamos a presentarte la versión electrónica del teléfono yogur. ¿Quieres ver de que se trata?. ¡Adelante!.

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Teoría
El receptor elemental (III)

Queremos que este artículo cumpla una doble misión. Por un lado seguiremos ahondando en las partes componentes del receptor elemental para ir avanzando poco a poco hacia nuestro destino. Para ello, nos adentraremos en el estudio del diodo como detector y tocaremos los "detectores de galena" tan usados por nuestros abuelos hace años.

Por otro lado, queremos dejar claro algo referente al sentido de la corriente eléctrica, ya que existe cierta confusión al respecto. Muchos dicen que la corriente eléctrica circula desde el negativo hacia el positivo (eso es lo que enseñamos en esta web). Otros, no obstante, dicen que no, que la corriente va desde el positivo hacia el negativo ya que son muchos los tratados de electrónica que enseñan esto último. ¿Tu que crees?. ¿A que lado te inclinas?.

En honor a la verdad debemos decir que, en lo que al estudio de la electrónica se refiere y a excepción de ciertas parcelas determinadas, prácticamente no influye para nada que la corriente fluya en un sentido o en otro. Sin embargo, no está de más aclarar este concepto y explicar por qué motivo parte de la literatura sobre electricidad y electrónica dice una cosa y parte dice otra muy distinta. ¿Te interesa?. Pasa adentro, por favor.

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Noticias
AFHA - Electricidad Teórico Práctica - Tomo 2

Tomo 2 del curso de Electricidad Teórico Práctica de AFHA.

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Cálculos con resistencias II

En otros artículos de este blog ya hemos hablado de las resistencias, componente pasivo importantísimo en electrónica.

Nos hemos referido a ellas cuando hemos hablado de la ley de Ohm, hemos visto los montajes en serie y en paralelo, y también hemos estudiado algún que otro detalle relativo al cálculo de su valor junto con los diodos led.

Mediante el presente artículo continuamos adelante en este sentido, tocando temas que consideramos esenciales para comprender los circuitos electrónicos avanzados.

Puede que una resistencia te parezca un componente de poca o ninguna importancia. Nada mas lejos de la realidad.

Podemos decir sin temor a equivocarnos que si no existiera este elemento, la electrónica no existiría tal y como la conocemos hoy dia. Por ello te invitamos a continuar leyendo este artículo en el que desvelaremos más cosas relativas a este simple pero imprescindible componente electrónico.

Como hemos dicho al principio, cuando hemos tocado el tema de las resistencias hemos hablado entre otras cosas de la ley Ohm. Dicha ley, como casi seguro conocerás, relaciona la tensión y la intensidad de corriente que circula a través de una determinada resistencia con el valor óhmico de la misma. Sin embargo, hasta ahora hemos dicho poco o nada sobre la potencia que puede soportar este componente. Profundicemos un poco en este campo.

POTENCIA DE DISIPACIÓN
¿Que es la potencia de disipación de una resistencia? Sencillamente, es la potencia máxima que puede soportar sin que su valor se vea alterado a lo largo del tiempo. Cuanto más se caliente una resistencia, más peligro corre de que su valor se vea modificado a lo largo de su vida útil.

La idea básica debe ser calcular la potencia de disipación de una determinada resistencia y sobredimensionarla lo suficiente para que su valor permanezca invariable con el paso de los años. Los fabricantes ya han tenido en cuenta esto e indican dicha potencia de disipación para que esta nunca se sobrepase.

La fórmula de la potencia eléctrica que soporta un componente a través del cual circula una corriente eléctrica es la siguiente:

P = V · I

Siendo "P" la potencia consumida de la fuente de energía, "V" la tensión en sus bornes e "I" la intensidad de corriente que circula a su través.

A priori, en esta fórmula no se tiene en cuenta la resistencia del componente pero, desarrollandola en otro sentido, si que es posible determinar la potencia en base al valor de la resistencia junto con otro parámetro, bién sea la tensión en sus bornes o la intensidad de corriente que la atraviesa.

DESARROLLANDO LA FÓRMULA DE LA POTENCIA
Si imaginamos el más simple de los circuitos, en el que existe una pila y una resistencia conectada a ella, según la ley de Ohm conociendo dos de los parámetros podemos calcular el tercero. Esto ya lo hemos visto en artículos precedentes.

Por ejemplo; la fórmula según Ohm para calcular la intensidad de corriente que circula a través de la resistencia de la ilustración de arriba es:

Si en la fórmula básica de la potencia (P=V·I) sustituimos la "I" por el término de la derecha de la expresión equivalente anterior, tenemos lo siguiente:

Y si simplificamos, la expresión se nos queda como sigue:

Con lo que ya tenemos una fórmula para calcular la potencia consumida por una resistencia en función de la tensión aplicada a sus bornes.

Ahora vamos a intentar conseguir otra fórmula para calcular la potencia en función de la intensidad de corriente que circula a través del componente. Para ello, aquí también partimos de la ley de Ohm, pero en este caso usamos la versión que calcula el valor de la tensión:

Hacemos un inciso para recordarle a nuestros lectores que como signo de multiplicar no solo se usa el aspa (x), sino que también puede usarse el punto medio (·), siendo indiferente la utilización de uno u otro.

Si ahora volvemos a la fórmula básica del cálculo de la potencia (P=V·I) y sustituimos en este caso la "V" por el término de la derecha de la expresión equivalente de arriba, nos queda lo siguiente:

Y como en el caso anterior, si simplificamos obtenemos lo que sigue:

Y así conseguimos nuestra nueva fórmula para calcular la potencia consumida por una resistencia en función de la intensidad de corriente que la atraviesa.

¿Que tal si nos ponemos manos a la obra y comenzamos a usar las dos nuevas fórmulas recién descubiertas?.

EJEMPLOS DE CALCULO
Supongamos que tenemos un circuito, tan simple como también inservible en la práctica, constituido por una resistencia y una batería.

Tenemos que calcular la potencia de disipación que necesita la resistencia con los datos que se nos dan en el esquema anterior. Aplicamos en este caso la primera de las "nuevas" fórmulas, es decir, la que usa para el cálculo los valores de la tensión y la resistencia. Así que tenemos:

De forma que la potencia que absorberá la resistencia anterior será de 2,81 watios. Por lo tanto, la potencia de disipación necesaria para la resistencia de este ejemplo ha de ser como mínimo de 3 watios, siempre un poco por encima de la potencia que consumirá del generador.

Si prefiriéramos hacer el cálculo mediante la fórmula clásica (P=V·I) tendríamos que hallar primero la intensidad de corriente que atraviesa a la resistencia mediante la ley de Ohm, de esta manera:

Y posteriormente usar la fórmula antedicha:

Vemos como ambos procedimientos conducen al mismo resultado, pero con el primero nos ahorramos una operación. Vamos con otro ejemplo:

En este caso lo que conocemos es la intensidad de corriente que circula a través de la resistencia, y el valor de esta última el cual es de 1500Ω. Se impone la aplicación de la segunda de las fórmulas:

En esta ocasión, la potencia mínima de disipación de la resistencia tendría que ser de 4 watios, como siempre algo superior a la potencia consumida del generador.

También aquí pudiéramos haber hecho la cuenta por la via de la fórmula clásica, para lo cual primero tendríamos que haber calculado la caida de tensión en la resistencia mediante la ley de Ohm:

Una vez conocida la caida de tensión, aplicamos la fórmula P=V·I del siguiente modo:

De nuevo podemos observar como ambas maneras de cálculo coinciden en los resultados, sin embargo siempre es preferible utilizar aquella que requiere menos operaciones.

OTRAS FÓRMULAS INTERESANTES
Por la via de la investigación podemos hallar otras fórmulas interesantes, como por ejemplo, la que calcula la máxima tensión aplicable a una resistencia para no sobrepasar su potencia de disipación. Se puede llegar a esta expresión desde la primera de las fórmulas anteriores:

También se puede desarrollar la segunda de las fórmulas para hallar la máxima intensidad de corriente soportada por una resistencia conociendo su potencia de disipación:

Aquí damos por terminado este artículo. Creemos que ya es suficiente por ahora. En próximas entregas hablaremos de más cosas interesantes. No faltes, te esperamos aquí, en Radioelectronica.es, tu punto de encuentro.

 
C O M E N T A R I O S   
ayuda

#4 Marco Cheng » 21-04-2020 18:54

como se puede calcular una resistencia sabiendo la potencia consumida y el voltage?

Gracias.

#3 Maribel » 14-02-2018 05:30

Les agradezco esta información. Encontré un dato que estaba buscando para mí tarea pero que no encontraba, hasta que entré aquí :D

RE: Cálculos con resistencias II

#2 Dionisio » 03-03-2014 23:05

Cito a gerardo:
solo como forma representativa de la formula


Según he leido, el artículo trata precisamente de eso Gerardo, de representar de una forma sencilla las fórmulas básicas, para que cualquier persona con pocos o ningún conocimiento del tema las entienda. Para estudiar ingeniería hay otras webs, amigo mio.

Saludos.

RE: Cálculos con resistencias II

#1 gerardo » 16-05-2013 05:04

me parece interesante el uso de las formulas, aunque aqui me parece que es la aplicacion mas sensilla de un circuito, solo como forma representativa de la formula

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