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CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
Tensión Alterna
Fuentes Señal continua
Fuentes Señal Alterna
El suministro de energía eléctrica a las viviendas, comercios e industrias se
realiza mediante corriente alterna. De ahí la importancia de conocer sus
características y comportamiento.
INTRODUCCIÓN
Generación de tensión alterna
Al girar una espira conductora en presencia de un campo
magnético se genera tensión eléctrica.
Generación de tensión alterna
La tensión inducida sigue la forma de una onda senoidal.
Generación de tensión alterna
Es el tiempo que
dura una oscilación
completa.
Amplitud es el valor
máximo positivo o
negativo de una onda
alterna.
Tensión Alterna
Periodo Amplitud Frecuencia
es el número de
ciclos generados
cada segundo
f = 3 ciclos/segundo = 3 Hz
T=1/3 s f
1T
El valor eficaz de una onda alterna, es el que
en un circuito resistivo produce la misma
cantidad de calor producida por una onda
continua del mismo valor.
Tensión alterna
Para ondas sinusoidales:
Tensión alterna
Preguntas!!
1) Indique la diferencia entre una señal alterna y una
continua.
2) Indique un generador de corriente continua y uno de
alterna.
3) Que es la amplitud en una señal alterna?
4) Que es el periodo en una señal alterna?
5) Que es la frecuencia en una señal alterna?
6) Como se genera una señal alterna?
7) Cual es la relación entre el valor eficaz y el valor
pico de una señal alterna?
8) Que valor eléctrico presentan los instrumentos de
medida?
ONDAS EN FASE
La señal de salida de un generador de tensión alterna varía en forma
de onda senoidal.
Si dos de estos generadores se ponen a funcionar; cada uno generará
una señal de salida senoidal completa después de una revolución.
Si los generadores se hacen funcionar en el mismo instante y giran
exactamente a la misma velocidad, las dos formas de onda
comenzarán simultáneamente, alcanzarán sus valores máximos y
pasarán por cero al mismo tiempo y también terminarán en el mismo
instante.
Entonces se dice que las dos ondas senoidales de tensión coinciden
y están en fase.
ONDAS EN FASE
Los generadores comienzan al mismo tiempo.
Un generador comienza después del otro.
ONDAS DESFASADAS
Una onda alterna se puede representar por un
vector (fasor) que gira en sentido antihorario.
Fasor
Desfase
LEY DE OHM EN CORRIENTE ALTERNA
Los efectos que produce la corriente alterna en régimen
permanente, dependen de la naturaleza de los elementos pasivos
del circuito.
Los componentes de un circuito pueden ser resistivos, inductivos
puros, capacitivos o la combinación de ellos. En los circuitos
realizados con estos componentes se cumple la ley de Ohm.
LEY DE OHM EN CORRIENTE ALTERNA
En corriente alterna existen componentes cuya oposición al
paso de corriente es proporcional a la frecuencia de la corriente,
de forma que al variar esta presentan un valor de resistencia
distinto.
A esa resistencia, que es variable con la frecuencia, se le llama
impedancia Z y suele estar constituida por dos términos:
La resistencia, que no varía con la frecuencia.
La reactancia X, que es el término que indica la resistencia
que presenta un determinado componente para una frecuencia.
LEY DE OHM EN CORRIENTE ALTERNA
Z = R + j X
Donde:
Z es la impedancia del elemento en
R es la resistencia del elemento en
X es la reactancia del elemento en
La reactancia del elemento recibe el nombre de inductancia XL cuando es
producida por una bobina y capacitancia XC cuando la produce un
condensador.
LEY DE OHM EN CORRIENTE ALTERNA
Z = R + j X
Ambas reactancias dependen de un valor característico del elemento (el coeficiente de autoinducción L en las bobinas y la capacidad C en los
condensadores) y de la frecuencia:
CIRCUITO RESISTIVO PURO
La tensión y la corriente están en fase.
CIRCUITO RESISTIVO PURO
CIRCUITO INDUCTIVO PURO
L: Inductancia (H)
XL: Reactancia inductiva ()
f: frecuencia (Hz)
fL2XL
CIRCUITO INDUCTIVO PURO
En continua la bobina se comporta como un conductor de muy baja resistencia.
En alterna aparece una fuerza contraelectromotriz debida al campo variable provocado
por la corriente alterna que atraviesa a la bobina. Lo que se traduce en una oposición
al paso de dicha corriente.
VA 2.0987,46 · 37,7IXQ
1205510
A 10,552 · 7,462II
e)
A 7,4637,7
281,4
X
UI
d)
Ω 37,7·10 ·100 60 ·22X
c)
Hz 602π
120π
2π
ωff2ω
b)
V 281,4 2
398 U
a)
22
LL
máx
L
3
L
eficaz
t·sen,tsenIi
fL
máx
π120ω
V 398Umáx
CIRCUITO CAPACITIVO PURO
C: Capacitancia (F)
XC: Reactancia capacitiva ()
f: frecuencia (Hz)
fC2
1XC
CIRCUITO CAPACITIVO PURO
La corriente adelanta 90° a la tensión.
CIRCUITO CAPACITIVO PURO
En continua el condensador cargado se comporta como una resistencia infinita, no
permitiendo el paso de corriente entre sus terminales.
CIRCUITO RLC SERIE Y EN PARALELO
I R
I L
R L U F
I T
U R
U L
U F
= U R
= U L = U
C
I C
C
U C
CIRCUITO RLC SERIE Y EN PARALELO
Impedancia (z)
La impedancia es la oposición que presenta un circuito al paso de la corriente
alterna.
Es un valor vectorial que tiene una parte real, dado por un valor de resistencia
y, una parte imaginaria, dado por un valor de reactancia.
R
j
ZX
R0
X
Z = R2 + X2
Donde:
Z = Impedancia medida en ohmios (Ω)
R = Resistencia medida en ohmios (Ω)
X = Reactancia medida en ohmios (Ω)
CIRCUITO RLC SERIE
Z : Impedancia del circuito
Diagrama de
impedancias
CIRCUITO RLC SERIE
Diagrama de
tensiones
Circuito R-L-C serie
Circuito R-L-C serie
Averigua los valores de Z, I, Vr, VL, Vc
CIRCUITO RL
Circuito R-L-C serie
CIRCUITO RC
CIRCUITO PARALELO RLC EN CA
El valor de la tensión es el mismo tanto en: la resistencia, la bobina y el condensador
y la corriente que se entrega al circuito se divide entre los tres componentes.
La corriente que pasa por la resistencia y la tensión que hay en ella están en fase, la
corriente en la bobina está atrasada y en el capacitor esta adelantada.
CIRCUITO PARALELO EN CA
CIRCUITO RL PARALELO
CIRCUITO RC EN PARALELO
