Cuando se tiene algún aparato, como un televisor, ¿por qué es necesario un voltaje o una corriente? Cada vez que veo los circuitos, siempre dice para encontrar la corriente de la tensión y la resistencia dada, por lo que presumiblemente con cualquier batería debería haber corriente. ¿Por qué algunas cosas requieren corrientes y voltajes mayores? ¿Y cómo se calcula la tensión necesaria? Además, incluso con una tensión considerada insuficiente, habría siempre ser una corriente, así que no sé por qué un dispositivo no funcionaría.
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Las razones varían mucho, pero creo que una buena forma de resumirlas es la siguiente: un dispositivo hace algo más que simplemente tomar corriente de forma pasiva. A menudo, los actuadores y transformadores de un dispositivo dependen de fenómenos electrostáticos, por lo que, para que cumpla una tarea, se requiere una gama variable de voltajes para diversos dispositivos.
Por ejemplo, el CRT de un televisor: las placas deflectoras utilizan un campo eléctrico para desviar el haz de electrones hacia un píxel determinado:
La tensión aplicada a las placas verticales y horizontales determina el ángulo de deflexión: a mayor tensión, mayor deflexión. Por tanto, una pantalla más grande requeriría un voltaje mayor para alcanzar todos los píxeles.
Éste es sólo un ejemplo, pero se entiende: en la mayoría de los dispositivos electrónicos, los actuadores se accionan por tensión. Incluso cuando se accionan por corriente, como ocurre con los altavoces, la señal suele transmitirse por todo el circuito en forma de tensión.
Otro aspecto a tener en cuenta es el comportamiento de los transistores. Los transistores, que controlan todos los interruptores, amplificadores, filtros activos y elementos lógicos de un circuito, tienen una tensión umbral. Suele ser bastante pequeño, alrededor de 0,7 voltios o menos, pero si un transistor no recibe al menos esta tensión en cualquiera de sus terminales de canal, el transistor estará esencialmente en un estado "apagado", funcionalmente indistinguible de un transistor sin tensión aplicada en absoluto.
Brendon
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1981
En general, se necesita una cierta cantidad de corriente para que funcione físicamente. Por ejemplo, si necesitas que un motor eléctrico tenga un par determinado, tienes que crear un campo magnético de cierta intensidad, lo que requiere una cantidad específica de corriente eléctrica.
En las puertas lógicas de los chips informáticos, un 1 se crea cargando un condensador hasta un determinado voltaje. Cuanta más corriente haya, más rápido se cargará y más rápido calculará el ordenador.
Una bombilla necesita una cierta cantidad de corriente para crear una cierta cantidad de luz.
Todas estas cosas tienen una resistencia intrínseca. Eso significa que si quieres inducir una cierta corriente mínima, necesitas un cierto voltaje mínimo, por la ley de Ohm.
En la práctica, el diseño de circuitos suele hacerse a la inversa. Muchos aparatos domésticos necesitan 120 ó 240 voltios, porque esa es la tensión que sale de los enchufes de la pared. Los aparatos electrónicos portátiles se diseñan para los voltajes de las pilas que hay disponibles en la tienda. Pero a menudo se convierten internamente a un voltaje que mejor se adapte a sus necesidades reales.
Kevin Albrecht
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Leo tu pregunta como algo parecido a esto: "¿por qué un circuito que está diseñado para funcionar con 12VDC necesita 12VDC para funcionar?".
Los circuitos son diseñado para trabajar con una tensión de alimentación determinada. Por ejemplo, los circuitos integrados lógicos eran diseñado para funcionar con fuentes de alimentación de 5 V. Más tarde, ICs más eficientes fueron diseñado para funcionar con fuentes de alimentación de 3,3 V.
Más antiguos tubo de vacío circuitos a veces requerían una alimentación de cientos de voltios porque, bueno, ese es el voltaje de placa que se necesita para hacer funcionar un tubo de vacío.
Cualquier respuesta razonable a la pregunta de por qué estos dispositivos requieren estas tensiones de alimentación supondrá un cierto nivel de conocimientos de teoría de circuitos y teoría de dispositivos.
El hecho es que, dispositivos activos no son resistencias y, en general, son bastante no lineales. Puede haber una corriente esencialmente nula para cualquier tensión hasta cierto umbral de funcionamiento. Si se supera la tensión máxima, puede haber lotes de corriente y probablemente también humo.
¿Por qué algunas cosas requieren corrientes y tensiones mayores?
Aunque no es la respuesta más completa, un comienzo razonable es considerar que, dependiendo del propósito, la energía eléctrica se convierte en algún otro tipo. Por ejemplo, un amplificador y un altavoz transforman la energía eléctrica en energía acústica.
Dado que el producto de la tensión y la corriente es la potencia, cuanta más potencia se convierta, mayor será el producto de la tensión y la corriente requerido del suministro eléctrico .
En muchos casos, la energía eléctrica se convierte en calor debido a las pérdidas. Por ejemplo, los circuitos digitales que conmutan a frecuencias muy altas convierten una cantidad considerable de energía eléctrica en calor (piensa en los grandes refrigeradores de CPU que necesitan los ordenadores de gama alta para jugar).
Un amplificador de potencia de audio de clase A puede convertir cientos de vatios de potencia eléctrica en calor sólo mientras está en ralentí es decir, que no produce ninguna salida eléctrica hacia el altavoz.
Y así sucesivamente...
philfreo
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Tony,
En cuanto a la parte de su pregunta sobre la tensión inferior a la especificada. En muchos casos, un circuito electrónico funcionará con una tensión inferior a la especificada. Un ejemplo: una radio de transistores que funciona con una pila de 9 voltios. Observará que a medida que la pila se agota, seguirá funcionando, consumiendo menos corriente, y funcionará hasta cierto punto con un voltaje de pila bastante bajo. Llega un momento en que el voltaje no es suficiente para encender los transistores.
Mi consejo: Haz un curso básico de electrónica, será divertido.
Dave
