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26/05/2012 #1

Avatar de CarlGauss

Duda con Unidades
Buenos días a todos.

A medida que vayamos resolviendo ire preguntadoles otras cosas pero aver si masomenos esta bien la comparacion que hago para entender mi primera duda:


Me surgieron unas dudas con los Culombios y Amperes . Comparandolos con Velocidad y Metros, se podría decir que los Culombios vendrían a tomar el papel de los metros, mientras que el Amper la Velocidad?

C = A * s <-Cantidad de carga
A = C/s <-Cantidad de carga /s

m = V * s <-Cantidad de "longitud"
V = m/s <-Cantidad de "longitud" /s


Me surgio esta duda cuando me metí más a fondo con los condensadores, y las definiciones no me aclaraban nada:

Culombio: Medida de la magnitud física cantidad de electricidad (Carga eléctrica).
Amper: Cantidad de carga desplazada por una corriente de un amperio en el tiempo de un segundo.


Por ejemplo podríamos decir que: En una pila hay 'tantos' Culombios, con una Intensidad de 'tantos' Amperes ?


Y tomando las fórmulas, si tenemos una fuente que nos tira 1 Amper, sabiendo que: A = C/s - Entonces podemos despejar y decir que C = 1A*1s => Lo que nos da que la fuente posee una carga de un Culombio.


Corriganme en lo que me equivoco por favor, y expliquenme porque.



Muchas Gracias, Toto
26/05/2012 #2

Avatar de cosmefulanito04

tfmtoto dijo: Ver Mensaje
...

Por ejemplo podríamos decir que: En una pila hay 'tantos' Culombios, con una Intensidad de 'tantos' Amperes ?
...
Yo diría:

En una pila hay 'tantas' cargas (unidad de cargas=Culombios), mientras que la cantidad de cargas por unidad de tiempo (corriente => unidad=Amper) estará dada por lo que le exija el circuito a alimentar (ejemplo una lampara) a dicha pila.
Ejemplos prácticos para que lo veas más fácilmente:

- Batería de 1,5v supongamos que contiene 100 C en su interior.
- Circuito que se desea alimentar -> resistencia de 100ohms (bien simple).

Por ley de ohm podemos saber la corriente que exije dicha resistencia:



Sabiendo que 15mA=15mC/seg, eso implicá que recien después de 1000 segundos se desplazó por la resistencia 15 C y todavía en la batería me quedan 85 C para suministrar a la resistencia antes de que la batería se descargue.

tfmtoto dijo: Ver Mensaje
Y tomando las fórmulas, si tenemos una fuente que nos tira 1 Amper, sabiendo que: A = C/s - Entonces podemos despejar y decir que C = 1A*1s => Lo que nos da que la fuente posee una carga de un Culombio.
Si.
26/05/2012 #3

Avatar de CarlGauss

Te agradezco mucho .

Para ver si termine de enterder y aclarar todo:

Cantidad total de cargas: Culombio
Cantidad de cargas que fluyen /s: Amper

Si a una batería de 1.5V, una resistencia de 100Ω pide 15mA significa que le consume 15mC / s -Si la batería tuviese 1.5 C, en 100 segundos la consume toda.


Ahora me podrías explicar la relación que hay entre el consumo de Culombios y la disminución del voltaje de la batería?
Osea nosotros veremos como la batería pierde voltaje, pero como ocurre esta pérdida y como se relaciona con lo otro?


Y además me gustaría saber como podríamos hacer para medir la cantidad de Culombios que hay en una fuente o pila?
EDIT: Me di cuenta de algo recién, para averiguar la cantidad de carga de una pila por ejemplo, sabiendo que la corriente máxima que tira es de 2A, significa que (C = 2A * 1s) la pila posee 2C ? Nose si esta bien el calculo que acabo de hacer, pero en caso de que sí, significaría que si conectamos una resistencia de 0.75Ω, que nos pediría 2A, consumiría toda la pila en 1 Segundo?


Muchas gracias por tomarte el tiempo de responder
26/05/2012 #4

Avatar de Scooter

El Coulombio indica cuantos electrones hay; como es muy incómodo porque son cientos de miles de millones se emplea otra unidad mas práctica. El Amperio indica la cantidad de electrones que pasan por unidad de tiempo por un punto determinado; igualmente como eso sería incómodo se usan C/s

Una batería tiene una resistencia interna. No es que alguien que se aburre se dedique a poner resistencias dentro de las baterías, es que al fabricarla forzosamente los materiales que la componen tienen resistencia y por lo tanto la batería la tiene. Al pasar una corriente por una resistencia genera una caída de tensión (ley de Ohm), cuanta mas corriente mas caída de tensión.
Aparte conforme la batería se va usando la reacción química que genera la diferencia de potencial se va agotando y la pila entrega menos tensión.
En realidad el concepto Coulombio es de escasa utilidad práctica; de nada me sirve que una batería entregue muchos amperios durante mucho tiempo si lo hace a una tensión ridícula. Lo que me interesa es saber que energía almacena la batería y para ello necesito conocer la tensión.
La energía se mide en Julios pero en electricidad se suele usar por practicidad el W·h o el kW·h
La energía, el trabajo y el calor son la misma cosa y se miden en la misma unidad, dependiendo del ámbito se expresa de una u otra forma.
26/05/2012 #5

Avatar de cosmefulanito04

tfmtoto dijo: Ver Mensaje
Te agradezco mucho .

Para ver si termine de enterder y aclarar todo:

Cantidad total de cargas: Culombio
Cantidad de cargas que fluyen /s: Amper

Si a una batería de 1.5V, una resistencia de 100Ω pide 15mA significa que le consume 15mC / s -Si la batería tuviese 1.5 C, en 100 segundos la consume toda.
Si.

tfmtoto dijo: Ver Mensaje
Ahora me podrías explicar la relación que hay entre el consumo de Culombios y la disminución del voltaje de la batería?
Osea nosotros veremos como la batería pierde voltaje, pero como ocurre esta pérdida y como se relaciona con lo otro?
En una batería no es algo tan fácil de saber, depende de la tecnología de la batería, de como se realizó la carga y a que ºT se encuentra. Acá tenés toooda una ciencia sobre el asunto.

En cambio por ej. en un capacitor si podés saber como cae la tensión en función de la descarga.

tfmtoto dijo: Ver Mensaje
Y además me gustaría saber como podríamos hacer para medir la cantidad de Culombios que hay en una fuente o pila?
Dependerá de la capacidad máxima de la batería y de la carga que le diste, esa es tu única forma de saberlo sin descargar la batería por completo .

Por ej. tenés pilas AA que tienen una capacidad de carga de 2800mAh, traduciendo eso:

2800mAh => 2,8Ah => 2,8 C/s .h => 2,8 C/s . 60s => 168 C

Normalmente la capacidad te la dan en mAh o Ah que a la larga termina siendo otra unidad de carga.

Con ese dato sabés que la batería más de 168 C no puede tener y en función del tiempo de carga (y la corriente de carga), sabes cuantas cargas tiene la batería al final.

EDIT: Me di cuenta de algo recién, para averiguar la cantidad de carga de una pila por ejemplo, sabiendo que la corriente máxima que tira es de 2A, significa que (C = 2A * 1s) la pila posee 2C ? Nose si esta bien el calculo que acabo de hacer, pero en caso de que sí, significaría que si conectamos una resistencia de 0.75Ω, que nos pediría 2A, consumiría toda la pila en 1 Segundo?
No es tan así.

Suponé que nuevamente tenemos la pila de 2800mAh o 2,8Ah, eso no significa que la batería puede entregarte 2,8A durante una hora, ya que el proceso de descarga es muy abrupto y a la larga la caída de tensión se hace evidente al poco tiempo (acá es donde aparece lo que mencioné antes, las caídas de tensión en una batería dependen de varios factores)

Si a esa batería de 168C le querés sacar el máximo jugo, al menos tu corriente deberá ser 10 veces menor a la capacidad, osea lo recomendable sería no exigirle más de 280mA a esa batería.
26/05/2012 #6

Avatar de CarlGauss

Ahora entiendo porque es de escasa utilidad práctica Jeje. Más que nada me interesa todo esto por lo que mencione antes, los condensadores eléctricos, para realizar cálculos y comprobaciones teóricas apoyándome en la práctica. (F = C(Carga almacenada)/V)


Pero me sigue quedando una duda, que pasa cuando se consumen todos los Culombios de la batería,ya que podría quedarle aún tensión pero no electrones que la desplacen, o al revés quedarse sin tensión cuando aún quedan electrones que la desplacen.


(Supongo que cuando dicen Ah significa Amperes por Hora )
30/05/2012 #7


La tensión (potencial) es una medida de energía, la presencia de tensión permite mover electrones (carga eléctrica), ergo: si hay tensión puede circular carga.

La caracterización de capacidad de la fuente como Ah es poco precisa pero buena para hacer la comparaciones y cálculo aproximado de la vida útil para una aplicación específica, en algunos circuitos es más crítico el valor de la tensión y en otros la energía disponible.

De igual forma, la misma tecnología con procesos de fabricación distintos puede dar distintos patrones de consumo de la energía química almacenada (por eso varios preferimos alguna marca sobre otra).

Por último, el modelo equivalente de la batería (R interna más que nada) no se mantiene a lo largo de su vida útil (las recargables), o de acuerdo a las condiciones de consumo impuestas (carga pulsante o continua, alta o baja corriente, temperatura, etc.), quizá estas midiendo una fuente con un multímetro de alta impedancia de entrada, pero cuando se le impone la condición de carga "real" la resistencia interna provoque la caída de tensión en bornes.

Saludos.
30/05/2012 #8

Avatar de chclau

Si se consumiera toda la carga interna de la bateria, la tension bajaria a cero.

Para baterias recargables, generalmente no veras eso. La mayoria de baterias recargables, si se permite que su tension baje de un nivel determinado, sufren un danio irreversible. Por eso tienen circuitos internos de proteccion que lo impiden.

Una bateria recargable que no esta en uso, no puede activar sus circuitos de proteccion y descargarse mas alla de su nivel minimo, por eso siempre se recomienda almacenar las pilas recargables en estado de carga parcial.
30/05/2012 #9

Avatar de cosmefulanito04

Corrijo lo que puse arriba:

cosmefulanito04 dijo: Ver Mensaje
...
2800mAh => 2,8Ah => 2,8 C/s .h => 2,8 C/s . 60s => 168 C
.....
1min=60s
1hora=60min => 1hora=60.60s=3600s

2800mAh => 2,8Ah => 2,8 C/s .h => 2,8 C/s . 3600s => 10080 C
30/05/2012 #10

Avatar de CarlGauss

cosmefulanito04 dijo: Ver Mensaje
Corrijo lo que puse arriba:

2800mAh => 2,8Ah => 2,8 C/s .h => 2,8 C/s . 3600s => 10080 C
Jeje ya me parecía

Y gracias chlau y ELMOSTER, me aclararon muchisimo
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