¿Energía consumida por las bombillas en serie, en paralelo?

Tienes razón al pensar que la corriente y el voltaje varían según el tiempo en un circuito de corriente alterna. Sin embargo, al analizar circuitos con corriente alterna y cargas resistivas simples, es mucho más fácil trabajar con potencia media en lugar de potencia instantánea. Puede usar voltajes RMS y corrientes RMS para simplificar su análisis.

La clasificación de voltaje de 120 V que obtiene de un tomacorriente de pared se da en RMS. Puede multiplicar este número por \ $ \ sqrt2 \ $ para obtener la amplitud de la onda sinusoidal.

El análisis de su circuito parece correcto en su mayor parte. Suponiendo que la tensión de entrada permanezca constante, la adición de resistencias en paralelo disminuye la resistencia general e implica un aumento de la potencia. Agregar resistencias en serie aumenta las resistencias generales e implica una potencia general reducida.

Si reorganiza el voltaje, puede ver cómo la resistencia \ $ R \ $ del circuito afecta el consumo de energía del circuito.

\ $ P = \ frac {V_ {rms} ^ 2} {R} = \ frac {120 ^ 2} {R} = \ frac {1.44 \ times10 ^ 4} {R} W \ $

Por último, hay algunas razones por las que es posible que no observes que la bombilla parpadee cuando la corriente cambia de dirección. Una de ellas es que una bombilla no se atenúa instantáneamente cuando la potencia llega a cero (intente apagar la lámpara y verá que el filamento se desvanece lentamente), de modo que aún produce luz a medida que la potencia instantánea se cruza momentáneamente sobre cero. Además, 50 / 60Hz es generalmente lo suficientemente rápido como para que el parpadeo sea indiscernible para los humanos.

Casi todo es perfecto, excepto, quizás, el último párrafo.

  

" El término I está aumentando más rápido que el término R está disminuyendo "

I aumentará con la inversa de R. Sin embargo, tienes la idea. Un par de cálculos deberían aclarar el resto.

Respecto a la corriente alterna: cuando gira el rotor magnético en la bobina de un generador, el signo de la tensión (y, por lo tanto, la dirección de la corriente) se invierte cada vez que los polos N y S del imán se intercambian. Así es como se genera la potencia de la red y también el alternador en un motor de automóvil.

Sus conclusiones son correctas, pero es posible que le falte un aspecto fundamental de una fuente de alimentación doméstica: es voltaje constante , no corriente constante.

  

Si la resistencia permanece constante, eso significa que el voltaje está alternando   también, ya que V = I × R , entonces el valor de V está fluctuando proporcionalmente con    I .

Técnicamente es al revés: I fluctúa [...] con V .

Este malentendido se deriva de los términos "AC" y "DC", que sugieren que la corriente es el criterio principal por el cual cuantificamos la electricidad. No es voltaje es La tensión se alterna, por lo tanto, la corriente se alterna a través de una carga conectada (resistencia). Sin carga, la corriente es cero, pero el voltaje en los terminales del tomacorriente de pared es siempre allí, oscilando, a menos que lo apague en la caja de fusibles o en el tablero de distribución.

Con la electricidad doméstica, la vida es mucho más sencilla si se ignora el concepto de voltaje alterno y, por lo tanto, nos referimos a la Cuadrado de la raíz valor de la tensión cuando se discute la potencia. RMS es, en definitiva, el valor medio de la tensión. Esto significa que el conductor vivo / caliente oscila entre + 172V y -172V, da o toma alguna tolerancia.

También agregaré que no nota que las bombillas parpadean porque la tensión de CA está cambiando la polaridad 100 veces por segundo (es decir, 50 Hz, para mi país de todos modos); sus ojos no pueden rastrear esto debido al efecto llamado persistense of vision .

También, hay 3 cables en una salida estándar: En vivo, Neutral y GND. El voltaje en el cable LIVE es lo que crea la forma de onda sinusoidal que llamamos CA, mientras que el voltaje en el cable NEUTRAL se puede ver como el eje horizontal alrededor del cual oscila la onda sinusoidal. El cable GND proporciona una ruta de baja impedancia a la tierra para la corriente parásita, en el caso de que tal vez su cable LIVE se suelte dentro de su equipo y haga contacto con el chasis metálico del equipo, lo que hace que también aparezca en el chasis la aterradora tensión de CA. . Por lo tanto, si toca el chasis, su cable GND proporciona una ruta a tierra alternativa y, lo que es más importante, realmente baja resistencia a tierra, en comparación con la resistencia relativamente alta de su cuerpo; algo así como un circuito paralelo de 2 derivaciones con más corriente que pasa a través de una derivación (cable GND) que la otra (su cuerpo).