¿Por qué es tan a menudo asociado con la corriente y no el voltaje de alimentación?

Question

Estaba leyendo uno de mis libros de texto, el otro día acerca lineal BJT emisor-seguidor de los amplificadores (no relevante) y encontré el siguiente pasaje:

Aunque la señal pequeña ganancia de voltaje del seguidor de emisor es ligeramente menor que 1, la pequeña señal de ganancia actual es normalmente mayor que 1. Por lo tanto, el seguidor de emisor circuito produce una pequeña señal de la ganancia de potencia.

Pero he aprendido que el poder puede ser expresado por:

\$P = IR = \frac{V^2}{R} = I^2R\$

Lo que significa que la potencia es directamente proporcional a la corriente Y de voltaje. No significa esto que una gran ganancia de voltaje también proporciona una ganancia de potencia?

Este no es el único lugar que he visto esta discrepancia. Parece que siempre hay gente que habla sobre el poder, sólo están muy preocupados con la corriente y el voltaje, aunque las matemáticas parece sugerir que no es el caso.

Cualquiera puede elaborar sobre esto?

EDIT: Una explicación que se me ocurre es que no puede ser el voltaje a través de un circuito abierto, por lo que el aumento de la tensión teóricamente aumentar el poder, a pesar de que nada está caliente... mientras que si no hay flujo de corriente el aumento de la potencia por el aumento de corriente haría que el componente se disipa más energía...

Answer 1

Estás en lo correcto de que el poder es una función tanto de la corriente y el voltaje.

Hay circunstancias donde uno es más importante que el otro. Mediante el citado ejemplo de un seguidor de emisor (también conocido como colector común) del amplificador, la ganancia de voltaje es casi de 1 (no muy interesante), así que toda la ganancia de potencia viene de la ganancia actual.

Pero el alambre de la misma transistor como amplificador de base común - la entrada es suministrada para el emisor. Ahora la mayoría de la actual aparece en el colector (es decir, el aumento actual es de casi 1; se pierde una pequeña fracción de la base), así que toda la ganancia de potencia viene de la ganancia de voltaje.

Y, por supuesto, el común emisor tiene el voltaje y la corriente de ganancia, por lo tanto relativamente alta ganancia de potencia.

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Sin embargo, hay casos donde el poder es más útil expresa como I^2R - a menudo se desperdicia energía en un motor o de un cable largo.

Considere la posibilidad de una línea de transmisión de suministro de voltaje V y la corriente I a otro de la ciudad. La energía que se pierde en la transmisión es independiente de V, y proporcional a I^2.

Ahora, asociando desperdicio de energía con corriente es útil; podemos ver que para la minimización de los residuos, queremos reducir actual. Así que para transmitir la misma potencia que queremos para incrementar el voltaje. Cual es la razón por la alta tensión de las líneas de transmisión se utilizan, a pesar de que el gasto de los transformadores en cada extremo.

Naturalmente, la potencia transmitida a la carga VL * I (donde VL es medido en el extremo de carga), mientras que la potencia requerida es de VG * I (donde VG es medido en el generador) y la diferencia (VG - LV) es la caída de voltaje a lo largo del cable = I * R.

Un caso similar se observa en los motores eléctricos, donde la principal pérdida de potencia es I^2R pérdidas en la resistencia de bobinado R. no Hay ninguna pérdida similar debido a la tensión, por lo que se deduce que un motor es más eficiente correr a velocidad relativamente alta (la velocidad es proporcional a la tensión) y relativamente baja carga de par (torque es proporcional a la corriente).

En ambos de estos casos, y quizás otros, el pensamiento acerca de la energía desperdiciada en términos principalmente de la actual conduce a una visión útil.

Answer 2

Parece que siempre hay gente que habla sobre el poder, que sólo son realmente de que se trate con corriente y voltaje

Gente ignorante tal vez, pero cada competente ingeniero eléctrico sabe que tanto el voltaje y la corriente debe ser tomado en cuenta.

Aunque la señal pequeña ganancia de voltaje del seguidor de emisor es ligeramente menor que 1, la pequeña señal de ganancia actual es normalmente mayor que 1.

No hay ninguna discrepancia aquí. Los autores apuntan que, si no hay ganancia actual , a continuación, la ganancia de voltaje no es necesaria para aumentar la potencia. Así que el mito de que están tratando de disipar es que usted no puede tener la ganancia de potencia sin tensión de ganancia exactamente lo contrario de lo que piensa la gente le preocupa.

Una explicación que se me ocurre es que no puede ser el voltaje a través de un circuito abierto, por lo que el aumento de la tensión en teoría aumentar el poder

Si la salida es de circuito abierto, a continuación, va a sacar ninguna corriente por lo que no puede ser cualquier ganancia de potencia. Sin embargo, todavía puede ser útil tener en cuenta la ganancia de voltaje si el voltaje puede ser mantenida con una carga.

En algunos circuitos (por ejemplo. amplificador de vídeo) de la fuente y impedancias de carga son coincidentes, lo que resulta en la mitad de la tensión de salida y la potencia perdida en la fuente. En este caso, usted tendría que normalmente sólo tienen en cuenta la ganancia de voltaje bajo carga (para un video de aplicaciones con voltaje de circuito abierto de la ganancia de los 2 es en realidad una unidad de ganancia de búfer).

En los demás (por ejemplo. amplificador de audio) la impedancia de la carga es mucho mayor que la impedancia de la fuente, por lo que la ganancia de voltaje sigue siendo (casi) constante si la conducción de la carga o circuito abierto. Si la impedancia de la carga es reducida, a continuación, se va a llamar más la corriente y alimentación de la misma tensión. Esto no es importante para señales de bajo nivel, por lo que generalmente sólo el voltaje se considera. La potencia de salida de audio del amplificador de potencia es muy importante, por lo que la impedancia de los altavoces es siempre considerado, pero el voltaje de salida y corriente son rara vez se menciona.

Answer 3

Creo que responde a tu pregunta en la sección "editar" de la parte.

Es correcto, \$P = VI\$, pero en la ecuación que escribió, \$P = IR = \frac{V^2}{R} = I^2R\$, es más evidente que hay también una resistencia que jugar en el juego.

La potencia es el trabajo realizado en la unidad de tiempo, o mejor es la cantidad de energía consumida por unidad de tiempo.
El voltaje es la energía potencial, y no puedo tener una gran fuente de voltaje, pero si no ponemos una resistencia a través de la fuente, la energía siguen siendo "potencial", no hacer ningún trabajo.
Cuando conectamos una carga de un flujo de corriente y "hacer algo".

Pero... usted ya ha escrito esto en más de una manera breve, en el "EDITAR". :-)

Answer 4

Aunque el voltaje puede variar, muchas cosas están diseñados para un voltaje fijo, por lo que para cambiar el poder de cambiar el actual. La alimentación de CA saliendo de la pared, asegúrese de que es de CA, pero su amplitud y la frecuencia son fijos, es corriente que está ligado al poder suponiendo que V fijo. Una batería basada en el sistema a pesar de que el voltaje puede variar es la que hace la mayor parte del cambio. Casi todo está diseñado en torno a un fijo-ish voltaje y corriente varía, así que si usted tiene V constante, entonces P está relacionado con I y normalmente solo necesitan hablar I.

Answer 5

Creo que esto puede ser debido a que la potencia es directamente proporcional tanto a la corriente Y el voltaje de caída (no sólo de "tensión", en el sentido de la tensión a tierra). Potencia disipada en cualquier dispositivo es \$P=I \Delta V\$, donde \$V\$ es la caída de voltaje a través de los terminales. Cuando usted mira a los diferentes dispositivos en serie en un circuito de sección, cada una caída de voltaje puede variar mucho, pero el actual es común a todos ellos. En esta situación, actual ayuda a un mejor conseguir una manija en el poder.

Ver también esta otra pregunta.