corrent alterna, carcteristiques i circuits elèctrics

Corrent alterna, explicació de les principals característiques del corrent, les seves avantatges i els diferents components passius.

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CONTENIDO:
 Ventajas de la corriente alterna.
 Producción de la corriente alterna.
 Valores característicos de la corriente alterna (C.A)
 Receptores de la corriente alterna.
INTRODUCCIÓN:

1. VENTAJAS DE LA CORRIENTE ALTERNA:

Al principio de los tiempos se utilizaba la corriente continua como fuente de
energía, más adelante se comenzó a ver que utilizando C.A se tenía menos
perdidas que en la C.C, otra ventaja que se encontró es que se podía subir la
tensión a niveles más altos, pudiendo bajar la intensidad y a la vez la sección
del cable para transportar la electricidad.



Otra ventaja a nivel de receptores, los motores de C.A son más robustos que
los de C.C.

2. PRODUCCIÓN DE CORRIENTE ELECTRICA.

La onda de C.A sigue una función sinodal, hay que repasar el tema de
trigonometría (seno, coseno y tangente).

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Alternado elemental:

- Tenemos un campo magnético, producido por un imán (Norte, Sur).
- Se hace girar un conductor eléctrico (espira).
- Esto produce una fuerza electro motriz (f.e.m) que se muestra como una
tensión.
- Y para sacar esa tensión se conectan a unos anillos con conexión electrica y
unas escobillas de grafito.

Se comprueba que la tensión es variable durante el tiempo, tal como muestra
el dibujo:

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Al guirar la espira se consigue una f.e.m dicho de otra forma tensión.

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3. VALORES CARACTERISTICOS DE LA C.A
Para el estudio de los valores características de la C.A, utilizaremos lo que tenemos en
casa que son 230V y oscila cada 50 ciclos por segundo. En la figura mostramos la onda
sinodal que tenemos en casa.


3.1 VALOR INSTANTÁNEO





PROBLEMA 1.

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SOLUCIÓN:

3.2 VALOR MAXIMO DE TENSION.


3.3 TENSIÓN EFICAZ.
Ya que hemos visto que la tensión va oscilando en el tiempo, se calcula un valor
intermedio para hacer cálculos, y se llama tensión eficaz.

La tensión eficaz será siempre menor que la máxima.

3.4 INTENSIDAD EFICAZ.
Igual que ocurre con la tensión, también pasa en la intensidad.

La intensidad que indica los amperímetros de C.A, usa la siguiente formula:

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PROBLEMA 2:

SOLUCIÓN:


PROBLEMA 3.


´La tensión de 125V es V eficaz.
Solución:


PROBLEMA 4.


SIEMPRE QUE HABLEN EN C.A LA CORRIENTE O LA TENSIÓN , HABLAMOS DE VALORES
EFICACES
Solución:

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3.5 VALOR MEDIO
El valor medio de una onda sinodal, la mitad son positivos y el otro negativo, el valor
seria 0.

3.6 CICLO O PERIODO.
En un alternador cada vuelta que hace la espira es un ciclo, y ese tiempo se llama
PERIODO, y se representa con la letra T.


Un alternador tarda en hacer un ciclo de 20ms que es igual que decir 0,02segundos
Como por ciclo son 0,02 segundos, cuantas vueltas entran en 1 segundo.

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3.7 CICLO O PERIODO.


PROBLEMA 5.


Solución:


PROBLEMA 6.


Solución:

Para medir la frecuencia, se mide con un frecuencímetro.

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PROBLEMAS 7.


Solución:


3.8 RELACIÓN DE FRECUENCIA Y VELOCIDAD ANGULAR.
La frecuencia está relacionada directamente con la velocidad angular .
Que se mide en rad/s (radianes /segundo).

PROBLEMAS 8.

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4 RECEPTORES DE CORRIENTE ALTERNA.
Aquí hablaremos de los 3 elementos más representativos dentro de receptores para la
corriente alterna.

4.1 CIRCUITO EN LA RESISTENCIA PURA.
En cualquier circuito podemos encontrar resistencias, ya sea solo pensando en la
propia resistencia que tienen los cables, o para aplicaciones para calentar, por
ejemplo.
En corriente continua: Aplicábamos la ley de Ohm para saber la intensidad.




En corriente alterna: También se aplica la ley de Ohm, pero con valores eficaces , de
corriente y tensión.

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El comportamiento de la Tensión y la Intensidad está en fase y esto sucede con las
resistencias.

POTENCIA DE LA RESISTENCIA


La potencia que tenemos en una Resistencia, se denomina, Potencia Activa. La
Potencia Activa es la potencia media de la instantánea

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PROBLEMA 1



SOLUCIÓN:



4.2 CIRCUITO CON BOBINA.
La bobina su gran utilidad es para generar un campo magnético.

Ejemplos:

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Veremos el funcionamiento según con que se alimente:
Corriente Continua: si conectamos una bobina en corriente continua, como la
resistencia que tiene es solo de cable o hilo conductor, se verá una gran intensidad
produciendo que se destruya por efecto de calor. Para saber la Intensidad, aplicando la
ley de Ohm I =V/R.

Corriente Alterna: Si conectamos la misma bobina en tensión alterna, se podría
comprobar que la corriente o intensidad que fluye en mucho menor, y se conectamos
un vatímetro el consumo es mínimo.
La bobina desarrolla una cierta oposición a la corriente eléctrica.
Debido al efecto autoinducción de la bobina.

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Diagrama Vectorial, BOBINA PURA:




Reactancia Inductiva:


LA REACTANCIA INDUCTIVA SE MIDE EN OHMS

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Potencia de una bobina:
La bobina no consume como hemos visto Potencia Activa (Watios) , pero si que consume otro
tipo de potencia.





PROBLEMA 1

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