Carga eléctrica
Este artículo necesita citas adicionales para su verificación . ( diciembre de 2009 ) |
Una carga eléctrica es un componente eléctrico o una parte de un circuito que consume energía eléctrica (activa) , [1] [2] como los electrodomésticos y las luces dentro del hogar. El término también puede referirse a la energía que consume un circuito. Esto se opone a una fuente de suministro de energía , como una batería o un generador , que proporciona energía. [2]
El término se utiliza de forma más amplia en electrónica para un dispositivo conectado a una fuente de señal , consuma o no energía. [2] Si un circuito eléctrico tiene un puerto de salida , un par de terminales que produce una señal eléctrica, el circuito conectado a este terminal (o su impedancia de entrada ) es la carga . Por ejemplo, si un reproductor de CD está conectado a un amplificador , el reproductor de CD es la fuente y el amplificador es la carga. [2] , y para continuar con el concepto, si los altavoces están conectados a ese amplificador, entonces ese amplificador se convierte en una nueva segunda fuente (para los altavoces), y los altavoces serán la carga para el amplificador (pero no para el reproductor de CD... estas son dos fuentes separadas y dos cargas separadas, encadenadas juntas en serie.
La carga afecta el rendimiento de los circuitos con respecto a los voltajes o corrientes de salida , como en el caso de sensores , fuentes de voltaje y amplificadores. Las tomas de corriente de la red eléctrica son un ejemplo sencillo: suministran energía a un voltaje constante y los aparatos eléctricos conectados al circuito de alimentación constituyen colectivamente la carga. Cuando se enciende un aparato de alta potencia, se reduce drásticamente la impedancia de carga .
Los voltajes caerán si la impedancia de carga no es mucho mayor que la impedancia de la fuente de alimentación. Por lo tanto, encender un aparato de calefacción en un entorno doméstico puede provocar que las luces incandescentes se atenúen notablemente.
Un enfoque más técnico
Al analizar el efecto de la carga en un circuito, es útil ignorar el diseño real del circuito y considerar solo el equivalente de Thévenin . (Se podría utilizar en su lugar el equivalente de Norton , con los mismos resultados). El equivalente de Thévenin de un circuito se ve así:
Sin carga (terminales en circuito abierto), todos los de caen en la salida; el voltaje de salida es . Sin embargo, el circuito se comportará de manera diferente si se agrega una carga. Por lo tanto, nos gustaría ignorar los detalles del circuito de carga, como hicimos para la fuente de alimentación, y representarlo de la manera más simple posible. Por ejemplo, si usamos una resistencia de entrada para representar la carga, el circuito completo se ve así:
Mientras que la fuente de voltaje por sí sola era un circuito abierto, al agregar la carga se crea un circuito cerrado y se permite que la carga fluya. Esta corriente genera una caída de voltaje en , por lo que el voltaje en el terminal de salida ya no es . El voltaje de salida se puede determinar mediante la regla de división de voltaje :
Si la resistencia de la fuente no es despreciablemente pequeña en comparación con la impedancia de carga, el voltaje de salida caerá.
Esta ilustración utiliza resistencias simples , pero se puede aplicar una discusión similar en circuitos de corriente alterna utilizando elementos resistivos, capacitivos e inductivos.
Véase también
Referencias
- ^ Karady, George G.; Holbert, Keith E. (3 de mayo de 2013). Conversión y transporte de energía eléctrica: un enfoque interactivo basado en computadora. ISBN 1118498038.
- ^ abcd Glisson, Tildon H. (2011). Introducción al análisis y diseño de circuitos. EE. UU.: Springer. págs. 114-116. ISBN 978-9048194421.
