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556 Capítulo 28 Circuitos de corriente continua

Inversión de Sa corriente mediante una fuente de fem

En una batería, la energía química se convierte en energía eléctrica para mantener un flujo
de corriente en un circuito eléctrico. Un generador desempeña una función similar, ya que
convierte la energía mecánica en energía eléctrica. En cualquier caso, el proceso es reversi­
ble. Si una fuente de mayor fem se conecta en dirección opuesta a una fuente de menor fem,
la corriente circulará a través de esta última de su terminal positiva a su terminal negativa.
Invertir el flujo de carga de esta forma da por resultado una pérdida de energía a medida que
la corriente eléctrica se transforma en energía química o mecánica.
Considere el proceso de cargar una batería, como se muestra en la figura 28.8. Mientras
la carga fluye a través de la fuente de mayor fem, % , ésta gana energía. El voltaje en las ter­
minales para %x es
V = % x - I r x
de acuerdo con la ecuación (28.12). El voltaje de salida se reduce debido a la resistencia
interna r,.

Figura 28.8 Inversión de la comente mediante una fuente de fem.

La energía se pierde de dos maneras mientras se fuerza la carga a través de la batería
contra de su dirección de salida normal:
1. La energía eléctrica en una cantidad igual a %2 se almacena como energía química en la
batería.
2. La energía se pierde debido a la resistencia interna de la batería.

Por tanto, el voltaje V2 en las terminales, que representa la caída total de potencial en la ba­
tería, se expresa así:
V, = % + Ir2 (28.14)
donde r2 es la resistencia interna. Observe que en este caso el voltaje en las terminales es ma­
yor que la fem de la batería. El resto del potencial suministrado por la fuente de mayor fem se
pierde por la resistencia externa R.
A lo largo de todo el circuito la pérdida de energía debe ser igual a la energía ganada.
Entonces, se puede escribir
Energía ganada por unidad de carga — energía perdida por unidad de carga
\ = %2 + Ir] + Ir2 + IR
Al resolver para la corriente I se obtiene
% - %2
I = -----1-------=—
r, + r2 + R

La corriente suministrada a un circuito eléctrico continuo es igual a la fem neta
dividida entre la resistencia total del circuito, incluida la resistencia interna.