Estoy deslumbrado; soy joven (adolescente) así que no soy demasiado bueno, pero me pregunto si la corriente es proporcional al voltaje, ¿cómo se consigue una alta potencia?
Lo que trato de decir es que si tuviéramos una alimentación de 5 V, desde una batería o una fuente de alimentación de mesa de laboratorio, ¿cómo la hacemos como 10 A?
si la corriente es proporcional a la tensión,
Este es el caso de resistencias (o más generalmente cargas resistivas como las bombillas incandescentes, las tostadoras, etc.).
También hay otros tipos de cargas en las que la evolución de la tensión a lo largo del tiempo es importante (como en el caso de los condensadores o los inductores), o en las que la dependencia de la corriente por la tensión no es proporcional , sino exponencial (como en un diodo), pero eso son cosas que podrías aprender más adelante.
Importante aquí es que la carga define esta relación: Aplicas un voltaje, la carga define cuánta corriente fluye a través de ella.
Lo que trato de decir es que si tuviéramos una alimentación de 5 V, desde una batería o una fuente de alimentación de mesa de laboratorio, ¿cómo la hacemos como 10 A?
No podemos. La física no nos permite ajustar la corriente cuando tenemos una carga y un voltaje fijos. Si queremos más corriente, tendremos que aumentar la tensión.
Parece que conoces los términos tensión y corriente, pero no sabes qué cosas físicas miden realmente y qué relaciones crea entre la tensión y la corriente.
Parece que piensas que hay una propiedad X (que tiene nombre de voltaje) en tu batería o fuente de alimentación y que X es ahora digamos 5V. Ahora preguntas cómo cambiar esa misma X a 10 amperios - X ya no es 5V, hay que cambiarla a 10A. Eso es, desgraciadamente, una tontería. Una cantidad física no se puede cambiar por otra. Una etiqueta impresa (=tinta) podría ser cambiada de esa manera. Espero que no haya pensado así y que sólo se haya creado en mi imaginación.
La corriente fluye a través de los cables y los materiales conductores si hay alguna tensión conectada entre los extremos de un cable o algún otro trozo de material conductor.
Las resistencias son componentes comunes que están hechos para tener cierta relación fácil de predecir entre el voltaje y la corriente. Las resistencias obedecen a la Ley de Ohm (apréndala en los libros de texto de electricidad elemental)
Si tienes una fuente de tensión de 5 voltios, necesitas una resistencia de 0,5 ohmios conectada entre los polos de salida de la fuente de tensión para obtener una corriente de 10 A a través de la resistencia. Corriente = Tensión dividida por la Resistencia.
Esa es la Ley de Ohm y predice la corriente correctamente si la fuente de tensión no está limitada de ninguna manera, sino que realmente mantiene la tensión y no hay nada más en el circuito que una resistencia + cables cortos, tan cortos que su resistencia es despreciable.
10A es demasiado para pequeñas fuentes de alimentación de laboratorio y muchas baterías. Supongo que la mayoría de ellas bajan su voltaje en corrientes mucho más bajas, por lo que la ley de Ohm por sí sola no se puede utilizar.
No hay forma de hacer que esas fuentes de voltaje sean capaces de emitir más corriente. La única manera es conseguir una más grande.
Por fin: La Ley de Ohm no es la única ley y la mayoría de los componentes electrónicos no son resistencias en absoluto. Los diodos, transistores, condensadores, etc., obedecen a otras leyes entre la corriente y la tensión.
Algunas leyes relacionadas con la electrónica, como las leyes de Kirchhoff, son generalmente aplicables a todo tipo de circuitos electrónicos, del mismo modo que las leyes del movimiento de Newton son generalmente aplicables a todo tipo de objetos. En ambos casos, el comportamiento real no coincide exactamente con el modelo matemático y, en algunos casos, puede desviarse sustancialmente de él, pero estas desviaciones pueden considerarse el resultado de fenómenos adicionales que afectan al flujo de electrones o a los movimientos de un objeto, pero en cantidades lo suficientemente pequeñas como para no tener consecuencias.
Sin embargo, la Ley de Ohm es diferente. Sólo se aplica a los objetos que se comportan como dispositivos lineales pasivos, o a combinaciones interconectadas de ellos. La Ley de Ohm es útil porque permite a alguien que puede predecir cómo se comportarían tales dispositivos o combinaciones de forma aislada, predecir cómo se comportarán las combinaciones interconectadas.
Tenga en cuenta que la Ley de Ohm sólo tiene poder de predicción para los dispositivos lineales pasivos, u otros dispositivos cuyo comportamiento se aproxima a ellos (cuanto más se desvíe el comportamiento de un dispositivo de un dispositivo lineal pasivo, menos precisa será la predicción de la Ley de Ohm). Muchos tipos de dispositivos de conversión de energía incluyen componentes cuyo comportamiento no es descrito de manera significativa por la Ley de Ohm, y por lo tanto su comportamiento general tampoco es descrito por la Ley de Ohm.
El título de su pregunta y el texto/cuerpo deben mejorarse, con más texto para aclarar exactamente cómo entiende usted la tensión, la corriente y la potencia y su relación, y qué quiere decir exactamente con su pregunta y su ejemplo. Te animamos a que añadas más texto para ayudarnos a entenderte mejor.
Como parece que entiendes muy poco sobre los fundamentos de la tensión y la corriente, intentaré explicarlo en los términos más sencillos y breves, utilizando la analogía con el agua, ya que las características eléctricas básicas se pueden explicar y entender fácilmente en términos de agua:
La tensión (en VOLTIOS) es como una presión que empuja a los electrones. Cuanto mayor sea el voltaje, mayor será la presión.
La corriente (en AMPERES o AMPS para abreviar) es la cantidad/número de electrones que pasan por un conductor o un dispositivo. En comparación con el agua, es como la cantidad o el volumen de agua (también conocido como caudal de agua, como litros por segundo) que pasa por una tubería o válvula en un tiempo determinado. Cuanto más alto sea el voltaje o la presión, más corriente o más electrones pasarán por el mismo dispositivo o resistencia, al igual que ocurre con el agua a mayor presión: pasará más agua por una tubería del mismo tamaño.
La potencia (en WATTS) es la combinación de las dos (tensión y corriente); multiplicando la tensión y la corriente se obtiene la potencia, de forma similar a la combinación de la presión del agua con la cantidad de flujo de agua. La potencia es simplemente la cantidad de trabajo realizado en un tiempo determinado.
Espero que algunas cosas estén más claras ahora, para poder responder a su pregunta de forma más directa: Si la corriente es proporcional al voltaje, ¿cómo conseguimos una gran potencia? (O bien, ¿cómo conseguimos alta corriente con baja tensión, si te he entendido bien?) Parece que piensas que necesitamos una tensión más alta para conseguir corrientes más altas. Basándonos en la analogía con el agua, podemos conseguir una alta corriente con un bajo voltaje, al igual que podemos conseguir una gran cantidad de flujo de agua con una baja presión. La respuesta es simplemente disminuir la resistencia a la corriente o al flujo de agua, lo que en el caso de la electricidad significa utilizar cables más grandes y hacer un dispositivo más conductor (que permita el paso de más electrones), mientras que para el agua significa utilizar tuberías más grandes y abrir más la válvula, para que pase más agua incluso con la misma baja presión.
En resumen, la cantidad de electricidad (también llamada corriente) que fluye por un cable o dispositivo no depende sólo de la tensión, sino también de la cantidad de resistencia que se ofrece a ese flujo; cuanto mayor sea la resistencia, menor será el flujo. La cantidad de corriente es directamente proporcional a la tensión pero inversamente proporcional a la resistencia.
(Estoy hablando de circuitos puramente resistivos, no es necesario confundirte con más hasta que comprendas lo básico)
He aquí un ejemplo: Si conectas un calentador con una alta resistencia de 1000 ohmios a una alta tensión de 1000 voltios, obtendrás una corriente de sólo 1 amperio, que equivaldrá a la potencia de 1000 vatios o 1kW (kilovatio).
I (A) = E (V) / R (ohmios)
P (W) = E (V) x I (A)
también P (W) = I² (A) x R (ohmios), porque P=ExI y E=IxR, así que P=(IxR)xI > P=I²R
Por otro lado, si tienes un calentador cuya resistencia es de sólo 1 ohmio, y un voltaje de 50 voltios, obtendrás una corriente de 50 amperios (amperios, para abreviar); multiplica el voltaje y la corriente, y obtendrás 2500 vatios, es decir, 2,5 veces más potencia y 50 veces más corriente simplemente porque tienes una resistencia mucho menor.
Lee todo esto, "mastícalo" durante algún tiempo, y poco a poco se irá aclarando. Sólo tienes que practicar estas percepciones y cálculos, y llegarás a comprenderlo completamente. A tu cerebro le lleva tiempo poner todo en su sitio, así que no te decepciones si no lo entiendes todo inmediatamente. Casi nadie lo hace.
I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.
