¿Los cables más largos consumen más energía?

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En DC, por ejemplo a 12 V, ¿un cable de alimentación más largo (digamos 10 metros frente a 10 centímetros) causará un alto consumo de corriente?

    
pregunta amfcosta

2 respuestas

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El poder se puede expresar como \ $ P = IV \ $. También sabemos que la ley de Ohms dice \ $ V = IR \ $. Poniendo estos dos juntos, obtenemos la expresión:

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

En su caso, tiene una fuente de voltaje fijo, por lo que \ $ V = 12 \ mathrm {V} \ $. Pon eso en la ecuación que obtenemos:

$$ P = \ frac {12 ^ 2} {R} = \ frac {144} {R} = \ frac {144} {R_ {cable} + R_ {carga}} $$

A medida que tu cable se alarga, la resistencia aumenta. Como resultado, la potencia total disipada en el circuito completo va a disminuir. La potencia disipada en el cable puede aumentar o disminuir.

La forma en que se ve afectada la corriente dependerá de lo que sea el circuito. Por ejemplo, si tiene una carga resistiva simple, desde la ley de ohmios podemos averiguar cómo se verá afectada la corriente:

$$ I = \ frac {V} {R} = \ frac {12} {R_ {cable} + R_ {carga}} $$

Si aumenta la resistencia del cable, la corriente total disminuirá. Dependiendo de la relación entre la resistencia del cable y la resistencia de la carga, la potencia disipada en el cable puede aumentar o disminuir.

Sin embargo, si su carga fue, por ejemplo, una carga de corriente constante, entonces las cosas se ponen un poco más difíciles. Mientras haya suficiente voltaje en la carga para mantener la corriente constante, entonces podemos decir con seguridad que la potencia disipada en el cable aumentará. Volviendo a las dos primeras ecuaciones, también podemos derivar que el poder es:

$$ P = I ^ 2R $$

Entonces, si la corriente permanece igual, pero la resistencia del cable aumenta, entonces la potencia disipada en el cable será más grande.

    
respondido por el Tom Carpenter
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Un ejemplo real de cómo un cable más largo causará un mayor consumo de corriente es un convertidor de CC a CC de conmutación: puede funcionar en un rango de voltajes de entrada como 5V a 20V para producir una constante (por ejemplo) 10V en la salida.

Cuando se alimenta desde 20 V y la carga final es (por ejemplo) 10 ohmios, la demanda de potencia es de 10 vatios (100% de eficiencia) y, por lo tanto, esto tomará 0.5 amperios de la fuente de 20 V. Sin embargo, si la resistencia del cable de alimentación del convertidor se volviera significativa, la tensión en los terminales de entrada del convertidor se reduciría y, para mantener 10 vatios en la carga, se requiere una corriente superior a 0,5 amperios para que fluya por el cable. A medida que el cable se hiciera más corriente, se requeriría más corriente y, teniendo esto como conclusión natural, finalmente la resistencia del cable no podría soportar 5V en la entrada al convertidor y la salida del convertidor comenzaría a caer.

Entonces, sí, hay circunstancias en las que un cable más largo provoca un mayor flujo de corriente.

    
respondido por el Andy aka

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