RESISTENCIA INTERNA DE UNA VÁLVULA DIODO
La resistencia interna de una válvula diodo es el cociente de dividir la variación de la tensión de ánodo por la variación correspondiente de la corriente anódica.
Formula de cálculo :
Ri = ∆Ua / ∆Ia
Formula derivadas :
∆Ia = ∆Ua / Ri ∆Ua = ∆Ia · Ri
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Ri = resistencia interna de la válvula en kilohms (kΩ)
∆Ua = variación de la tensión del ánodo en voltios (V)
∆Ia = variación de la intensidad de corriente anódica en miliamperios (mA)
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Características:
- Dependencia del voltaje: A medida que aumenta la tensión en el ánodo, la resistencia interna disminuye porque más electrones fluyen desde el cátodo hacia el ánodo.
- Corriente inversa despreciable: En polarización inversa, la resistencia interna es muy alta debido a la baja corriente que fluye.
- Resistencia efectiva: En condiciones normales de operación, la resistencia interna puede considerarse constante para pequeños cambios en tensión.
- Emisión termoiónica
El cátodo se calienta a altas temperaturas (típicamente entre 700°C y 2000°C) para producir la emisión de electrones.
La emisión de electrones aumenta con la temperatura del cátodo, siguiendo la ley de Richardson-Dushman.
- Disipación de calor
El ánodo (placa) debe ser capaz de disipar el calor generado por el impacto de los electrones.
Una disipación inadecuada puede causar sobrecalentamiento y daños a la válvula.
- Efecto de la temperatura en el rendimiento: La corriente de saturación aumenta con la temperatura del cátodo.
Temperaturas más altas del cátodo permiten mayor flujo de corriente antes de alcanzar la saturación.
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Ejemplo de cálculo:
A una válvula rectificadora diodo se le aplica una tensión de 5V entre ánodo y cátodo (positivo a ánodo) obteniendose una intensidad de corriente de ánodo de 22mA. Aumentando la tensión de ánodo hasta 11,25V, la intensidad de ánodo alcanza los 76mA. Calcular la resistencia interna de la válvula.
Solución :
Ri = ∆Ua / ∆Ia
Ri = ( 11,25 - 5 ) / (76 - 22 ) = 116kΩ
Primera condición: V1 = 5V, I1 = 22mA
Segunda condición: V2 = 11.25V, I2 = 76mA
∆Ua = V2 - V1 = 11.25 - 5 = 6.25V
∆Ia = I2 - I1 = 76 - 22 = 54mA
Ri = ∆Ua / ∆Ia = 6.25 / 0.054 = 115.74Ω