Parece que no puedo encontrar una respuesta a esto en Google.
Tomemos un termopar tipo K, por ejemplo. El voltaje producido es de alrededor de 41uV / K. Me pregunto cómo cambia esto cuando se coloca una carga sobre ella. ¿Qué ecuación determina la corriente? ¿Puedo suponer que el termopar es equivalente a la fuente de voltaje y la resistencia interna? ¿Qué corriente se produciría normalmente en caso de cortocircuito?
Gracias
Tengo entendido que la tensión del termopar es estrictamente una función de la temperatura. Aparentemente, esto se denomina Seebeck Voltage . Al igual que cualquier fuente de voltaje, existe una resistencia interna asociada debido a los efectos del "mundo real". La corriente de cortocircuito estará determinada por esa resistencia interna mediante el cálculo habitual de la ley de Ohm I_ss = V (temperatura) / R_internal.
Los termopares pueden y proporcionan una potencia útil.
Las sondas satelitales de larga distancia están impulsadas por RTG: enlace
Este documento describe cómo se usa el efecto termoeléctrico para alimentar estas naves espaciales, con, típicamente, 572 uniones, generando 294W (28V @ 10.5A) al comienzo de una misión, reduciéndose con el tiempo a medida que la fuente radiactiva decae.
enlace describe en detalle, una investigación exhaustiva de los materiales que podrían usarse en estos generadores.
Las uniones de silicio-germanio producen > 300 microvoltios por grado K, que es alta en comparación con una unión de termopar de grado de "medición" típica.
Si desea usar un termopar para medir algo, entonces necesita hacer que fluya la menor cantidad de corriente posible. Si desea que una unión proporcione corriente, tome todo lo que pueda mientras permite la caída de voltaje en la conexión.
Un problema muy similar con los paneles fotovoltaicos en los techos de las casas, donde el inversor fotovoltaico reduce la corriente extraída, para mantener el voltaje, para dar la máxima potencia extraída.
Aterricé en esta publicación después de buscar en Google para ver cuánta corriente podía extraer de un termopar sin afectar de manera importante la medición. No encontré la respuesta exacta aquí (y tampoco creía que un termopar fuera realmente una fuente de voltaje ideal), así que hice una medición. La resistencia de este termopar es de ~ 4.5ohms (medida al aplicar 100mA y medir el voltaje) y, desde la gráfica, podemos ver que, de manera bastante segura, actúa como una fuente de voltaje con una resistencia en serie de ~ 4.5ohm. Probé algunos otros termopares que tenía y obtuve valores muy diferentes de la corriente de cortocircuito (uno grande dio > 20mA @ 150C!) Pero todos rastrearon más o menos el modelo de resistencia de bucle. Debo decir que me sorprendió la magnitud de la corriente producida. El que midí la salida 10uA por grado, lo que significa que podría extraer 1uA del dispositivo y tener una precisión de 0,1 grados.
El cableado del termopar en un instrumento quiere conectarse a un circuito que se aproxime a un voltímetro ideal. Ese es un circuito que no carga el termopar en absoluto. De hecho, un termopar en una situación estabilizada no tendrá corriente en absoluto. La tensión del termopar no se produce en la unión, sino en toda la longitud de los cables entre el extremo de la unión y el extremo de la unión fría en el instrumento. En otras palabras, los termopares están midiendo un gradiente térmico a lo largo de los cables.
No veo ningún valor útil para considerar colocar una "carga" a través de los cables del termopar en el instrumento. En su lugar, debe pensar en la amplitud del amplificador de instrumentación de impedancia que puede obtener para controlar el voltaje diferencial entre los dos cables.
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