Tierra en el camino equivocado: por qué solo se derriten ciertos pines del conector de alimentación y deberíamos repensar las PC | Parte 1 de 2

Algunas cosas son descubrimientos accidentales y, en realidad, son tan triviales que nadie se molesta en cuestionar los flujos de corriente en el PC y, sobre todo, en medirlos. Sólo medimos los raíles de 12 voltios y estamos contentos. Pero con conectores como el 12VHPWR o el 12V2x6 sobre 6+2 pines, el EPS de 8 pines y la conexión de la placa base de 24 pines, ¿fluye exactamente la misma corriente de regreso a tierra que la que fluye hacia adentro? En absoluto, ¡y eso es lo que realmente me entusiasmó!

En realidad, estaba buscando la razón por la cual los conectores 12VHPWR solo queman los pines de 12V y, por otro lado, los pines de tierra de una EPS de 8 pines se calientan mucho, especialmente cuando se usan tarjetas gráficas potentes (y extremadamente hambrientas). Al mismo tiempo, también estaba trabajando en un artículo completamente diferente, que trataba sobre los bucles de tierra audibles en el audio de PC y su eliminación, ¡y me sorprendió un poco que todas las causas pudieran reducirse a un denominador común!

Un enchufe 12V2x6 completamente chamuscado y las clavijas de tierra bien conservadas

Observación preliminar importante

Los “bucles de tierra” no son nada nuevo, porque la electricidad es como el agua y siempre busca el camino más fácil y corto, incluso cuando regresa. Nunca esperaría encontrarlos donde realmente ocurren. Dado que la carcasa del PC, el tipo de espaciadores de la placa base, el cableado y el montaje de la fuente de alimentación o la fuente de alimentación en sí también juegan un papel muy importante y, por lo tanto, existen innumerables factores y variaciones, hoy he montado de manera muy consciente y deliberada experimento sobre una mesa de trabajo eléctricamente aislante. Por lo tanto, todos los cables de entrada y salida son muy fáciles de comparar y medir individualmente, ya que no hay influencias adicionales de otras conexiones a tierra en la carcasa.

Sin embargo, también puedes probarlo en la vivienda y comprobar que los puntos principales de mis hallazgos actuales y sus consecuencias siguen siendo muy similares. Simplemente es más difícil de reproducir y generalizar. Además, por supuesto, también hay diferentes placas base con circuitos, calidad de pista y más o menos capas muy diferentes. Esto y las fluctuaciones significativas de las temperaturas al calentar las placas y las tarjetas gráficas pueden, por supuesto, cambiar significativamente los valores absolutos, pero aquí también es cierto que en principio sigue siendo igualmente desagradable con la entrada y la salida. Para entender la actualidad me gustaría empezar con una breve anécdota que explique la ley de Kirchhoff.

Qué tiene que ver el señor Kirchhoff con esto

Una tarde gloriosamente soleada, un tal señor Kirchhoff, conocido por su expresión seria y su bigote aún más serio, decidió dar un paseo inusualmente espontáneo por el río cercano. Y mientras paseaba por la orilla, con el sol a sus espaldas y el suave chapoteo del agua como única compañía, empezó a pensar en las corrientes. No sobre las corrientes eléctricas, oh no, sino sobre el agua que tan felizmente fluía a su lado. En un momento de euforia (¿o fue el calor que se le subía a la cabeza?), comenzó a pensar en el agua y las hojas flotando como cargas eléctricas que fluían a través de un circuito eléctrico.

“Interesante”, murmuró para sí mismo mientras observaba una hoja particularmente ágil girar alrededor de una roca antes de continuar su camino. “Si lo veo correctamente, el río se comporta de manera muy parecida a un circuito eléctrico. La cantidad total de agua que entra aquí, ya sea antes o después del molino de agua o del azud paralelo, debe ser exactamente la misma que la cantidad que sale mucho más atrás. ¡Un equilibrio eterno! Creo que acabo de descubrir un principio fundamental de la electricidad… ¡en las orillas de un río, claro está! Una ley que a partir de entonces no sólo infundiría miedo en el mundo de la electricidad, sino también en los corazones de los estudiantes de física de todo el mundo. Y si escuchas con atención, todavía puedes escuchar las risitas silenciosas de los patos que fueron los primeros en presenciar cómo una corriente de agua sirvió de inspiración para una de las leyes fundamentales de la electrofísica.

Estas leyes de Kirchhoff, también conocidas como reglas de Kirchhoff, hacen referencia a dos reglas fundamentales en ingeniería eléctrica que se utilizan para analizar corrientes y tensiones en redes eléctricas. Estas leyes son cruciales para comprender y analizar los circuitos eléctricos. Hay dos leyes principales, la primera de las cuales es la que más nos interesa hoy.

  1. Teorema actual de Kirchhoff (teorema del punto nodal o primera regla de Kirchhoff)
    Esta ley establece que en cada nodo de una red eléctrica (un punto donde se juntan los conductores), la suma de todas las corrientes que entran es igual a la suma de todas las corrientes que salen. Esta ley se basa en el principio de conservación de la carga, según el cual la carga eléctrica no se puede generar ni destruir. Por lo tanto, no se puede consumir electricidad.

  2. Ley de voltaje de Kirchhoff (ley de malla o segunda regla de Kirchhoff)

    Esta ley establece que en cada circuito cerrado de una red, la suma de todas las caídas de voltaje (causadas por componentes como resistencias) y los voltajes generados por las fuentes debe ser cero. Esto significa que la suma algebraica de los productos de la corriente y la resistencia más la suma de las fuerzas electromotrices (EMF) en el circuito es igual a cero. Esta ley se deriva del principio de conservación de energía en un circuito cerrado.

Estas dos leyes son fundamentales para el análisis de circuitos, ya que permiten calcular corrientes y voltajes desconocidos en redes complejas mediante el establecimiento de un sistema de ecuaciones lineales que pueden resolverse mediante métodos de álgebra lineal. Pero hoy no hace falta que lo compliquemos tanto, aunque claro, como siempre, lo que uno pone tiene que salir. Por eso esperamos que todo lo que se suministra al PC a través del carril de 12 voltios también regrese a tierra. Y así es, pero es mejor medir dónde y cómo vuelve todo.


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