Confusión sobre la corriente y el voltaje

Piense como una fuente de alimentación como un voltaje constante, en lugar de la corriente que pueden proporcionar. Por lo tanto, un suministro de voltaje constante intentará mantener el mismo voltaje independientemente de la carga que le coloques (hasta que, como dijiste, explote). Por lo tanto, un ventilador está diseñado para "tirar" o "dejar pasar" 1A para un voltaje dado, mientras que un dispositivo de aire acondicionado está diseñado para "tirar" 10A para el mismo voltaje dado. Es por eso que tiran de diferentes corrientes. Y, aunque puede "forzar" más corriente con más voltaje, algunos dispositivos son lo suficientemente inteligentes como para tratar de compensar eso mediante el uso de sus reguladores (conmutadores o lineales) al tener sus propios suministros de voltaje constante en el interior, por lo tanto, se mantienen informados sobre el mismo consumo de corriente hasta una determinada tensión. Normalmente, los suministros fallan no porque no puedan empujar la corriente, sino porque no proporcionan la corriente que se está "extrayendo". Si tienes un suministro de corriente constante, cuando intentas "empujar" más corriente a una carga resistiva dada, el voltaje aumentará.

Sobre el teléfono, los IC de carga de la batería a menudo tienen un límite a la corriente que pueden cargar (al igual que las baterías). A menudo, en los teléfonos celulares ese límite es cercano a 1A. Por lo tanto puedes cargarlo más rápido en 1500mA. La clasificación de 200 mA probablemente se basa en la corriente máxima estándar de USB, y obviamente es más fácil para el fabricante suministrarle el teléfono porque es más barato que un suministro de 1500 mA.

ps: para entender mejor los diferentes niveles de corriente para los mismos voltajes: enlace también recuerde que no todas las cargas son resistivas (más arent)

  

Voltaje es la cantidad de fuerza que los electrones están siendo empujados. La corriente es cuántos están fluyendo. Entonces, si incremento el voltaje, significa que incremento la presión y la corriente también aumentará.

Exactamente, si ayuda a mis analogías son:

• Pienso en los electrones como un gas.
• Pienso en una resistencia grande como una tubería delgada y una resistencia pequeña en una tubería gruesa, lo que hace que sea más fácil o más difícil que la corriente fluya.
• Pienso en un condensador como una membrana en una tubería; Si la presión (voltaje) aumenta en un lado, la membrana se abomba y la presión también debe cambiar en el otro lado. Un capacitor más grande significa una membrana de área más grande o un material más suave. Un condensador más pequeño significa una membrana de área más pequeña o un material más duro.
• Pienso en un inductor como muchos ventiladores en una tubería. Si la corriente fluye, los ventiladores giran y si no se fuerza más corriente, los ventiladores continúan girando por un tiempo.

  

Hay diferentes tipos de fuentes de alimentación, que suministran corrientes diferentes en el mismo voltaje. Reducen la corriente usando resistencia y aumentan usando transistores. Derecho?

Casi. Las fuentes de alimentación normalmente están reguladas para suministrar un voltaje fijo o una corriente fija. El circuito de regulación entonces ajustaría la otra cantidad desconocida a lo que sea necesario. ¿Qué tipo de componentes puede variar la regulación, pero para una fuente de voltaje es a menudo el caso de que los transistores suministran más corriente cuando es necesario y una resistencia atrae una corriente más pequeña para obtener un circuito de regulación estable?

• Pensaría en un transistor como una resistencia ajustable. En la analogía de tubo / membrana, piense en una manguera que pueda apretar para hacer el tubo más delgado.

  

Ahora, la parte de la confusión, lo que creo es que la cantidad de corriente que se extraerá de la fuente de alimentación dependerá del dispositivo que necesite la electricidad. Y si el dispositivo extrae más corriente de la que puede empujar la fuente de alimentación, la fuente de alimentación se calentará y explotará.

Bien. Eso puede pasar. No tiene que suceder, pero podría. Y a menudo el calor provoca algo más que una explosión.

  

Mi pregunta real es, ¿podemos forzar a un dispositivo electrónico a usar más corriente si se está empujando más corriente desde la fuente de alimentación? Si es así, entonces, ¿por qué un ventilador solo toma 1A mientras que el aire acondicionado toma 10A con la misma fuente de alimentación? ¿Por qué el ventilador no está explotando?

La respuesta es sí o no, dependiendo del circuito. Al igual que las fuentes de voltaje, la mayoría de los circuitos electrónicos están diseñados para funcionar en condiciones fijas para voltaje o condiciones fijas para corriente. Si aumenta la cantidad que se vio como fijada en el diseño, el dispositivo usualmente consumirá más energía y se calentará hasta que (lo que sea que suceda ...). Ahora, algunos componentes electrónicos incluyen su propia regulación de la fuente de alimentación, generalmente en forma de transformador que convierte una entrada esperada en una salida, y puede proporcionar cierta protección de sobrecarga si la entrada excede los valores máximos. En el caso de la protección contra sobrecargas, simplemente derivaría la potencia extra y la parte real que hace algo útil difícilmente vería un cambio en la potencia disponible ... al menos hasta que la propia protección contra sobrecargas se derrita.

En el caso de su cargador de teléfono USB, está buscando una fuente de voltaje fijo (más o menos). En un caso, se limita a suministrar 0-200mA, y en el otro caso se limita a suministrar 0-1500mA. Si el teléfono está diseñado de manera que pueda detectar cuántos amperios están disponibles, entonces puede regular cuántos amperios se utilizan para cargar (a una tasa segura para la batería patentada y las clasificaciones de los componentes internos). Mantener las cosas seguras para el cargador puede ser más complicado, pero generalmente (me imagino) al detectar la temperatura de entrada y el consumo de voltaje frente a corriente, tendría una idea bastante buena si está dentro de los límites de seguridad. De todos modos, si consumes demasiada corriente y el suministro no pudiera manejarlo, la gente normalmente no pensaría "fue culpa del teléfono", diría que era el cargador y obtendría uno nuevo con las especificaciones correctas. Si tuviera que intercambiar el cargador con uno que suministre más voltaje, la protección contra sobrecargas en el teléfono probablemente lo desviaría hasta que algo se derrita.

Se extrae la corriente ... lo que significa que se extrae del suministro mediante el dispositivo conectado. Un modelo extremadamente crudo de un dispositivo que está enchufado a una fuente de alimentación es una resistencia ... completa el camino desde un potencial de voltaje más alto a uno más bajo y restringirá el flujo de corriente. Un teléfono que consume 200 mA de corriente tiene una resistencia más alta que un teléfono que consume 500 mA de corriente, por ejemplo, de la misma manera que una resistencia de 2kOhm tiene más resistencia que una resistencia de 1kOhm.

El hecho de que la fuente de alimentación pueda generar 1500 mA de corriente significa que puede manejar tener siete teléfonos de 200 mA enchufados. En otras palabras, puede cargar MÁS teléfonos pero no los cargará más rápido porque cada teléfono solo va a consumir 200 mA como máximo.

La única forma de forzar a un dispositivo electrónico a usar más corriente es aumentar el voltaje. La resistencia del dispositivo determina la corriente máxima que puede fluir a través de él a un voltaje dado. Si la resistencia es muy baja, es posible que la fuente de energía no pueda proporcionar tanta corriente (o se sobrecalentará y explotará en el intento), pero nunca puede empujar más corriente que el voltaje dividido por la resistencia.

Con su cargador de teléfono de 200 mA, suponiendo una alimentación USB de 5 V, el teléfono debe proporcionar una resistencia de al menos 25 ohmios para evitar la sobrecarga (0.2A = 5V / 25Ohms). Para el suministro de 1500 mA, el teléfono solo necesita proporcionar una resistencia de 3,33 ohmios. Y si el teléfono puede comunicarse con la fuente de alimentación, entonces puede cambiar su resistencia según la cantidad de corriente que la fuente de alimentación pueda proporcionar de manera segura.