Eb mundo real se habla de potencia consumida y se quiere transmitir potencia no se oye demasiado la luz subirá 2 céntimos /voltio.
Hasta ahora nos habíamos limitado a obtener la función de red y la salida del circuito y siguiendo esta pauta analizamos unos cuantos circuitos y nos salió una fuente controlada de tensión introducimos el AO para entender como se realizaba. Habíamos visto que los AO amplificaban y si pensamos en amplificar la primera cosa que se nos pasa por la cabeza son los altavoces y nos interesamos por su funcionamiento es cuando nos enteramos que el fabricante nos dice que para que funcione un altavoz se requiere que se le suministre un determinado nivel de potencia (al menos 60mW). Nos damos que esta magnitud de la potencia tendrá bastante importancia porque habrá bastantes fenómenos que dependan de un cierto nivel de potencia (no solo el altavoz).
Hasta ahora nos habíamos limitado a obtener la función de red y la salida del circuito y siguiendo esta pauta analizamos unos cuantos circuitos y nos salió una fuente controlada de tensión introducimos el AO para entender como se realizaba. Habíamos visto que los AO amplificaban y si pensamos en amplificar la primera cosa que se nos pasa por la cabeza son los altavoces y nos interesamos por su funcionamiento es cuando nos enteramos que el fabricante nos dice que para que funcione un altavoz se requiere que se le suministre un determinado nivel de potencia (al menos 60mW). Nos damos que esta magnitud de la potencia tendrá bastante importancia porque habrá bastantes fenómenos que dependan de un cierto nivel de potencia (no solo el altavoz).
Pero ¿que es la potencia? La potencia suministrada a un elemento de un circuito se define como el producto del voltaje que pasa por ese elemento y su intensidad.
Vemos que la potencia es magnitud que depende del tiempo pero a nosotros no nos interesa saber la potencia instantánea sino el la potencia media que reciba el dispositivo para que siempre este funcionando. Es por esto que necesitamos introducir los descriptores de señal que permitirán saber el valor medio y eficaz de una señal (de un Voltaje o una intensidad, como hasta nos hemos dedicado a obtener voltaje utilizaremos el voltaje).
El valor medio de una señal se trata de obtener la tensión continua que más se aproxime a dicha tensión en el intervalo deseado. ¿Como se calcula esto? Si pensamos en áreas se ve fácilmente. sabemos que el área que de cualquier función es la integral de la función dada en el intervalo que queramos, y en el caso particular de una constante su área (rectángulo) será el intervalo de tiempo por la función constante (base por altura). nosotros queremos esa constante (recordar la tensión continua que más aproxime al voltaje).
Ejemplo:
Observamos que con las tensiones bipolares el valor medio no nos sirve y tenemos que coger otro descriptor de señal el valor eficaz, como el problema que tenemos es que las áreas negativas eliminan las positivas cuando calculamos el valor eficaz lo que hacemos es elevar la tensión al cuadrado obtener su valor medio y finalmente (como habíamos elevado al cuadrado) hacemos la raíz cuadrada. También se le llama valor cuadrático medio (Vrms en ingles root mean square ).
Observemos con más detalle como será la potencia si la exicitación es sinusoidal:
y en forma más general como queda la potencia:
Llegando a estas conclusiones descubrimos un hecho importante si el dispositivo es un condensador o un inductor su potencia media será 0 Pm=0 porque la parte real de la impedancia de estos bipolos es 0 Re[Z]=0.
i si el dispositivo es una resistencia Pm=(Vrms^2)/(2R)
Cuando hemos analizado con la excitación sinusoidal no estaba en función del Vrms veamos como queda en función de este:
¿Y si tenemos más de una sinusoide que pasa? Depende si las dos sinusoides son de frecuencias iguales no se puede aplicar superposición y si son distintas sí. Veámoslo:
Pongamos todos estos conocimientos en practica con ejemplo:
Es interesante comparar potencias en un cicruito por ejemplo en el ejercicio anterior P2 y P3 son iguales recordar que esto pasaba porque condensadores e inductores no disipaban potencias.
Para comparar normalmente dividimos las potencias que queremos comparar. Pensamos que será interesante comparar la potencia de entrada de un circuito Pin con la potencia que sale Pl.
Alexander Graham Bell nos propone que esta relación la expresemos como diez veces el logaritmo de esta relación, la transformación logarítmica transforma los productos en sumas y el diez es para que salgan números mas familiares a esto lo llamaremos GANANCIA en decibelios (dB) y sus unidades son los decibelios dB
Observamos que si esta ganancia es positiva el circuito gana mientras que si es negativa se atenúa.
Normalmente nos será útil comparar una potencia con 1mW si seguimos lo que nos ha dicho Bell obtenemos lo que se llama potencia en debemes (dBm).
¿que utilidad tiene todo esto? Pues bien, Bell relaciona la GdB con los dBm y llega a un resultado muy útil:
Si volvemos al ejemplo de arriba:
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