FUENTE DE VOLTAJE Y FUENTE DE CORRIENTE

FUENTE DE VOLTAJE	FUENTE DE CORRIENTE
Fontes de tensão ideais são fontes Las fuentes de tensión ideales proporcionan los valores de tensión especificados independientemente de la carga a la que estén conectadas. Una fuente de voltaje real suministra un voltaje a través de sus terminales de conexión que disminuye al aumentar la carga: Fuente de voltaje real	Las fuentes de corriente ideales proporcionan los valores de corriente determinados independientemente de la carga a la que estén conectadas. Una fuente de corriente real suministra una corriente en sus terminales de conexión que disminuye al aumentar la carga: Fuente de corriente real

Funcionamiento de una fuente de tensión real

Debido a la resistencia interna R_int, la tensión en los terminales disminuye al aumentar la carga de corriente:

Fuente de tensión real con resistencia interna - Curva característica de tensión terminal en función de la corriente

La tensión máxima de los terminales se puede tomar cuando no hay corriente. La resistencia interna provoca una caída de voltaje a tan pronto como que fluye la corriente. El voltaje terminal VT se puede calcular de la siguiente manera:

V_T = V_F – V_Rint              ... Ec. 1
V_T = V_F – R_int * I           ... Ec. 2

Nota: F significa fuente, t significa terminales de conexión. La corriente máxima es cuando los terminales están en cortocircuito.

En caso de cortocircuito, es decir, cuando los terminales están cortocircuitados, la tensión del terminal V_T es, por supuesto, 0V. Esto significa que todo el voltaje de la fuente V_F cae a través de la resistencía interna R_int. La corriente de cortocircuito se calcula de la siguiente manera:

I_{cortocircuito} = I_máx = V_F / R_int

Determine la resistencia interna:

No es práctico o, a menudo, no es posible determinar la corriente de cortocircuito. Es mejor determinar un punto de la característica de carga, es decir, conectar una resistencia definida a los terminales.

El segundo punto puede ser entonces el caso sin carga, es decir, I = 0A.

Si se va a prescindir de una medida de corriente, esta ecuación se puede transformar. Con I = V_T / R_C sigue:

Ejercicio de fuente de tensión real

La batería de un automóvil tiene un voltaje en los terminales de 12 V. La corriente máxima de cortocircuito (a 20 °C) es de 1 kA. Para arrancar el motor, la batería se carga a aproximadamente 100 A.

Calcule la resistencia de carga máxima (es decir, la resistencia interna del arrancador), la resistencia interna de la batería y el voltaje mínimo en los terminales que se alcanza durante el arranque.
El voltaje mínimo en los terminales requerido para un arranque auxiliar es 9,8 V. ¿A qué temperatura mínima todavía es posible realizar un arranque auxiliar si la batería tiene un coeficiente de temperatura de α = - 2,78 × 10 -2 1/K? Por simplicidad, se puede despreciar el coeficiente de temperatura del motor de arranque.

Ejercicio de fuente de tensión real

Resistencia interna R_int, en caso de cortocircuito:

R_int = V_F  =   12 V      =  0,012 Ω
.        I_max    1000 A

Tensión terminal durante el arranque, es decir I = 100 A:

V_T = V_F – R_int x I  =  12 V – 0,012 Ω x 100 A  = 10,8 V

Resistencia del motor de arranque:

R_C =  V_t  =  10,8 V   =  0,108 Ω
.          I         100 A

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Temperatura mínima posible:

Corriente mínima para arrancar:

I_min = V_{t min}     =  9,8 V       = 90,74 A
.          R_C             0,108 Ω

así R_{int max} = V_F - V_{t min} = 12 V - 9,8 V = 0,0242 Ω
.                            I_min               90,74 A

La dependencia lineal de la temperatura de una resistencia está determinada por:

R(T) = R₂₀ + R₂₀ × α × ΔT 

ΔT  = R(T)  - R₂₀    =  0,0242 Ω - 0,012 Ω                 
.            R20 × α         0,012 Ω  × - 2,78 × 10 ^-2 1/K

ΔT  =  - 36,57 °C