Este artículo discutirá la potencia frente al voltaje en detalle, como la relación entre la potencia frente al voltaje, la potencia reactiva, la potencia del motor, el factor de potencia, etc.
Comparación entre potencia y voltaje:
| Motor | Tensión |
| La potencia es la tasa de energía absorbida o suministrada con respecto al tiempo. | El voltaje es la caída de potencial entre dos puntos. |
| La definición matemática de potencia es la multiplicación o el producto del voltaje instantáneo y la corriente instantánea de un circuito. | La definición matemática de voltaje (como la Ley de Ohm) es el producto o multiplicación de resistencia y corriente de una ruta o rama de un circuito. |
| P=VI | V = IR |
¿Es la potencia igual al voltaje??
El voltaje es la caída de potencial entre dos puntos, mientras que la potencia es la tasa de energía absorbida o suministrada con respecto al tiempo.
La potencia instantánea (o inmediata) de cualquier circuito se puede describir como el producto de la corriente instantánea (o inmediata) (i) y el voltaje instantáneo (o inmediato) (v). La unidad de medida (o componente) de la potencia es el vatio. El voltaje es la fuerza electromotriz y su unidad de medida es el voltio.
¿Cuál es su relación con el voltaje y la potencia??
La potencia es la tasa de absorción y suministro de energía con respecto al tiempo, y su unidad de medida es el watt.
Para definir la relación entre potencia y voltaje, de la física, sabemos que
p = dw/dt
Donde p es la potencia en vatios, w es la energía en julios y t es el tiempo en segundos.
p = dw/dt = vi
entonces p =vi
Aquí p es la potencia instantánea, una cantidad de tiempo variable, v es el voltaje instantáneo e i es la corriente instantánea.
La dirección de la polaridad de corriente y voltaje determina el signo de la potencia. Cuando el poder está en un signo positivo, entonces el poder está siendo entregado por un elemento. Si la potencia está en signo negativo, entonces la potencia es suministrada por cualquier elemento.
Según la convención de signos pasivos, la corriente entra por la polaridad positiva de la fuente de tensión; cuando el poder es positivo, lo que implica el poder de absorción, y si el poder es negativo, significa que el elemento está liberando o suministrando poder.
Límite de potencia frente al voltaje del núcleo
Los términos tensión de núcleo y límite de potencia son términos definidos para microprocesadores.
Límite de potencia es la magnitud máxima de energía que puede ser producida o consumida por el sistema. En algunos casos, cuando el consumo de energía supera los límites de energía específicos del procesador, es cuando el procesador reduce automáticamente la frecuencia central para minimizar la energía en su rango requerido.
Al mismo tiempo, Voltaje del núcleo es un suministro de voltaje específicamente definido para el núcleo del procesador de un microprocesador. Cada microprocesador tiene un rango específico de voltaje de núcleo, lo que demuestra que el rango de voltaje de núcleo puede variar según el fabricante o el tipo de microprocesador, lo que significa que el fabricante puede configurar el procesador para usar cualquier voltaje dentro del rango del voltaje de núcleo definido.
Control de factor de potencia frente a control de voltaje
El nivel de voltaje se puede controlar controlando la absorción de producción y el flujo de potencia reactiva en un circuito.
Diferentes dispositivos o métodos para controlar la búsqueda de voltaje como fuente o sumidero de potencia reactiva como
- Derivación condensador condensador síncrono.
- Reactores de derivación.
- Compensadores estáticos de var.
- Compensadores de reactancia de línea, como condensadores en serie.
- Reguladores de inducción.
- Transformadores de cambio de grifo.
Control del factor de potencia se puede utilizar para aumentar la carga del factor de potencia, mejorando la eficiencia del sistema de distribución. Para el control del factor de potencia se pueden utilizar inductores, condensadores, rectificadores, etc.
Hay equipos específicos que se utilizan para el control del factor de potencia. Esos son:
- condensadores estáticos,
- Condensador síncrono,
- Avance de fase.
Pérdida de potencia frente a caída de tensión
La caída de voltaje es la caída o disminución del potencial eléctrico en un circuito, mientras que la pérdida de potencia es el desperdicio de energía eléctrica.
Caída de voltaje en un circuito generalmente es causado por la resistencia del flujo de corriente a través de un conductor, o un cable es cualquier longitud o tamaño de cable que tiene cierta resistencia. Y la corriente que corre a través del cable provoca la caída de voltaje a medida que aumenta la longitud del cable, aumenta la resistencia, lo que resulta en una caída considerable de voltaje en el circuito. Al mismo tiempo, la pérdida de energía puede ser causada por cualquier falla en el circuito o debido a la baja eficiencia del circuito en general. La pérdida de energía generalmente es causada por un cortocircuito, falla en cascada, fusible, ruido, disipación de energía no deseada, etc.
La caída de voltaje a través de un circuito puede determinarse por el valor de la impedancia del circuito en general. Al mismo tiempo, la pérdida de potencia en un circuito puede determinarse por la diferencia en la potencia de entrada y salida del circuito.
A medida que aumenta el voltaje, toda la corriente aumenta a través del circuito, lo que puede provocar una mayor pérdida de potencia en cualquier componente o cable del circuito.
DB de potencia Vs DB de voltaje
La ganancia de voltaje o potencia, o cualquier ganancia en electrónica se puede definir en db.
La ganancia de voltaje en términos de DB (significa decibelios) se puede definir como la diferencia entre el nivel de voltaje de salida (o nivel de potencial eléctrico de entrada) en decibelios y el nivel de voltaje de entrada (o nivel de potencial eléctrico de salida) en decibelios.
El valor también es igual a 20 veces el logaritmo estándar de la relación entre el voltaje de salida Vout y el voltaje de entrada Vin.
db= 20 log10 Vo/Vi
Donde Vo es el voltaje de salida y vi es el voltaje de entrada
Una ganancia de potencia en DB se puede describir como la diferencia entre la potencia generada en la salida del circuito en decibelios y la potencia de entrada al circuito en decibelios.
El valor de la ganancia de potencia es igual a 10 veces el logaritmo común de la relación entre la potencia generada en la salida del circuito y la potencia de entrada al circuito.
db= 10 log10 Po/Pi
Donde Po es la potencia generada a la salida del circuito.
Y Pi es la potencia de entrada al circuito.
Ganancia de potencia frente a ganancia de voltaje
A veces, la ganancia de potencia no puede ser clara en términos de potencia de entrada y potencia de salida.
El ganancia de poder de un circuito se puede describir como la relación entre la potencia de salida generada y la potencia de entrada aplicada al circuito. El ganancia de voltaje se puede definir como la relación entre el voltaje de salida producido en el circuito y el voltaje de entrada aplicado al circuito.
Amplificador de potencia vs amplificador de voltaje
El amplificador es un dispositivo que se utiliza para aumentar o potenciar la potencia total de una señal.
A amplificador de voltaje se utiliza para elevar el nivel de voltaje (o nivel de potencial eléctrico) en la salida del amplificador. También se conoce con el nombre de amplificador de pequeña señal. El acoplamiento utilizado en este amplificador es el acoplamiento RC. Mientras que un amplificador de potencia se usa para aumentar el nivel de potencia en la salida del amplificador, este amplificador también se reconoce como un amplificador de señal grande. El acoplamiento utilizado en este amplificador es el acoplamiento del transformador.
La magnitud de la señal de entrada del amplificador de poder es comparativamente más extenso que el de la señal de entrada de un amplificador de voltaje. El valor de Beta de cualquier amplificador de potencia es mucho mayor que el de un amplificador de voltaje. La disipación de calor en un amplificador de potencia es mayor que la de un amplificador de voltaje. La impedancia de carga es relativamente más alta para un amplificador de voltaje que para un amplificador de potencia.
Acondicionador de potencia frente a regulador de voltaje
Un acondicionador de energía es un dispositivo que protege el dispositivo contra sobretensiones o picos de energía.
A acondicionador de energía se utiliza principalmente para mejorar la calidad de la energía que está a punto de entregar a los equipos de carga. Por lo general, un acondicionador de energía también presenta filtrado de interferencia electromagnética (EMI) e interferencia de radiofrecuencia (RFI).
El regulador de voltaje es un dispositivo utilizado para mantener el voltaje en un valor constante o dentro de un rango predefinido. Un voltaje más bajo o más alto puede afectar el rendimiento o la salud de los dispositivos electrónicos.
En algunos casos, un acondicionador de energía puede diseñarse con un regulador de voltaje junto con otros circuitos que realizan al menos otra función para mejorar la calidad de la energía, como separación de ruido, corrección del factor de potencia, protección contra impulsos transitorios, etc.
Potencia dinámica frente a voltaje
La disipación de potencia total de un circuito CMOS es la suma de la disipación de potencia dinámica y estática o de fuga.
La potencia dinámica se refiere al componente de disipación de potencia total del circuito CMOS cuando el circuito CMOS cambia su estado lógico de una lógica a otra. La potencia dinámica es la función de la frecuencia de conmutación del voltaje de suministro y la carga de salida del transistor.
La disipación de potencia dinámica en relación con la tensión de alimentación se puede definir como
P = VC2f
Donde V es la tensión de alimentación y f es la frecuencia de conmutación.
Y la tensión de alimentación disminuye, la potencia dinámica también disminuye.
Potencia eléctrica vs voltaje
La energía eléctrica se puede definir como la energía disipada o producida por unidad de tiempo. El componente de medida de la potencia es el vatio.
El energía eléctrica de un circuito se puede describir como el producto del voltaje (o energía potencial eléctrica) y la corriente a través del circuito. La potencia a través de un circuito se puede medir usando un medidor de potencia.
Tensión se puede describir como la caída de potencial entre dos puntos. La unidad de medida del voltaje es el voltio. El voltaje se puede definir como el producto de Volt y carga. El voltaje de un circuito se puede medir con un voltímetro.
Potencia de fuga frente a voltaje
La potencia de fuga es una función del voltaje de umbral de voltaje aplicado y el tamaño del transistor. La potencia de fuga se puede reducir con un voltaje de operación más bajo.
En CMOS poder de fuga, la energía se consume cuando el transistor está en la región del subumbral, lo que significa que el consumo de energía por la corriente del subumbral (corriente entre la fuente y el drenaje durante el subumbral del transistor) y el diodo de polarización inversa en un transistor CMOS se conoce como potencia de fuga. La potencia de fuga puede depender de la variación de la transistor voltaje de umbral La potencia de fuga es el resultado de una corriente de fuga no deseada en el canal de umbral cuando el transistor no funciona.
Potencia del motor frente a voltaje
Un motor eléctrico es una máquina que transforma o convierte el formato eléctrico de energía dentro del formato mecánico de energía.
La potencia de un motor se puede definir producto de la tasa de conservación para la generación de energía por unidad de tiempo.
La relación entre potencia y voltaje se puede definir como que el producto del voltaje instantáneo y la corriente instantánea es igual a la potencia instantánea cuando la potencia del motor es constante. Aun así, cuando se reduce el voltaje, entonces aumenta la corriente en el motor, y cuando aumenta el voltaje, se reduce la corriente consumida por el motor o el calor generado por el motor. Aún así, el alto voltaje puede saturar el componente magnético del motor.
Cuando hay una diferencia de fase entre el voltaje y la corriente, entonces la potencia del motor se define como el producto del factor de potencia con la corriente y el voltaje.
Siempre que el motor extraiga suficiente corriente de la fuente de alimentación, se generará la misma cantidad de energía, con diferentes valores de voltaje, lo que significa que con un voltaje más alto, no significa que el motor generará más energía.
Potencia RF Vs Voltaje
La potencia de RF significa potencia de radiofrecuencia. La radiofrecuencia es la alta tasa de oscilación de corriente alterna o voltaje de cualquier campo eléctrico, magnético o electromagnético.
Un amplificador de potencia de radiofrecuencia (RF) es un tipo de amplificador que transforma o modifica una señal de radiofrecuencia de baja potencia en una señal de radiofrecuencia de alta potencia.
Generalmente, se utiliza un amplificador de potencia de RF en la antena del transmisor. La potencia de radiofrecuencia (o RF) o potencia de RF se describe en un sentido general en dBm (dBm es una unidad logarítmica de potencia utilizada en electrónica de radio y microondas) con voltaje para una impedancia determinada.
En electrónica, la potencia se mide en mW y se puede definir con la ayuda de la caída de voltaje en el impedancia de la potencia del circuito de RF a través del circuito de RF se puede definir como
P = VxV/z
Donde P es la potencia, V es el voltaje y Z es la impedancia.
Potencia reactiva vs voltaje
A través de la triángulo de poder, se puede definir la relación entre potencia aparente, potencia real y potencia reactiva.
Definamos la relación entre la potencia reactiva y el voltaje. En una sola fase circuito de CA con una carga de impedancia Z, entonces la corriente y el voltaje instantáneos se pueden definir como
yo - pecado peso
donde I = V/Z
Ahora la potencia instantánea entregada a la carga se puede definir como
p = iv = 2VIsenωtsen(ωt-θ)
En la ecuación anterior, el componente de cuadratura de la corriente I sin theta es el componente de potencia oscilante de frecuencia 2 \ omega al señor con valor promedio cero. Este componente de la potencia se conoce como potencia reactiva.
Poder reactivo también se puede definir como la medida del intercambio de energía entre la fuente y la parte reactiva de la carga.
La potencia reactiva se transfiere de un lado a otro entre la fuente y la carga, lo que representa un intercambio sin pérdidas entre la fuente y la carga; la potencia reactiva es cero para la carga resistiva, mientras que es menor que cero para la carga capacitiva y más significativa que cero para la carga inductiva.
La potencia reactiva se denota con Q, y la unidad de potencia reactiva es el voltamperio reactivo.
En general, el voltaje aumenta con un aumento en la potencia reactiva, mientras que el voltaje disminuye con una disminución en la potencia reactiva, cuyo voltaje primario es directamente proporcional a la potencia reactiva, wCuando la potencia reactiva es constante, el voltaje cae, lo que hace que la corriente aumente para mantener la fuente de alimentación., lo que da como resultado que cualquier sistema consuma más potencia reactiva, lo que provoca que el voltaje caiga aún más.
En un circuito de CA, el voltaje se controla manteniendo la producción y absorción de energía reactiva.
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Me he graduado en Ingeniería en Electrónica Aplicada e Instrumentación. Soy una persona de mentalidad curiosa. Tengo interés y experiencia en temas como transductores, instrumentación industrial, electrónica, etc. Me encanta aprender sobre investigaciones e invenciones científicas y creo que mi conocimiento en este campo contribuirá a mis proyectos futuros.