Rectificacion Corriente Alterna

Universidad Nacional Experimental de Táchira

Vice Rectorado Académico

Departamento de Matemática y Física

Núcleo IV – Laboratorio de Física II

RECTIFICACIÓN DE CORRIENTE ALTERNA

Elaborado por: Prof. Juan Retamal

Ing. Carmen Saldivia

OBJETIVO

Describir las características de una corriente directa (DC).

Describir las características de una corriente alterna (CA).

Transformar una corriente alterna en corriente directa (CA/DC).

Describir las características de la transformación CA/DC

INTRODUCCIÓN

L

a energía eléctrica que se genera, distribuye y comercializa para el suministro eléctrico de las ciudades se realiza a través de corriente alterna (CA), esto se debe principalmente a que las líneas primarias de distribución transportan corrientes pequeñas, útil a la hora de cuantificar las perdidas por la distribución de energía, hacia las ciudades y dentro de ellas. Por lo que un tema a tratar debido a su aplicabilidad es la elevación, reducción y transformación de la corriente, que suministra una central eléctrica.

Tanto la elevación como la reducción de las diferencias de potencial se realizan con la intervención de “transformadores eléctricos”, en las sub estaciones. Sin embargo, la corriente eléctrica que utilizan muchos de los dispositivos electrónicos de uso común es de tipo corriente directa (DC).

Razón por la cual se dedicará esta sesión al estudio de la transformación de corriente alterna en corriente directa (CA/DC).

Dentro de los componentes eléctricos y electrónicos que ha inventado el hombre para construir dispositivos de uso diario, están los diodos (figura 1), elementos que presentan la característica de conducir la energía eléctrica en un sentido (Ánodo – Cátodo), mas no en sentido opuesto (Cátodo – Ánodo). Particularidad que siendo hábilmente utilizada en un circuito eléctrico sencillo permite transformar corriente eléctrica alterna en corriente eléctrica directa.

figura 1 - Diodo

CORRIENTE DIRECTA

La ley de Ohm indica, si un conductor se conecta a una diferencia de potencial, en él se generará una corriente eléctrica. De este enunciado se originan dos posibilidades: (1) si la diferencia de potencial es constante, y (2) si la diferencia de potencial es variable.

En el primer caso, si se mantiene constante la diferencia de potencial aplicada al conductor, la corriente eléctrica será constante (Corriente Directa).

Si V(t) = cte,  I(t) = i0, donde i0 es constante.

CORRIENTE ALTERNA

En el segundo caso, si la diferencia de potencial es variable y a su vez ésta varía alternadamente en el tiempo, la corriente que se generará en el conductor será alterna (Corriente Alterna).

Donde V(t), I(t) y P(t) son la diferencia de potencial, corriente y potencia alternas, Vmáx, Imáx, Pmáx, son sus valores máximos,  la frecuencia angular ( = 2f), y f la frecuencia de la señal.

figura 2

Con fines prácticos se definen como parámetros de una señal alterna, los valores eficaces de la diferencia de potencial, corriente y potencia eléctrica:

Parámetros que pueden ser medidos experimentalmente con instrumentos analógicos, digitales y computarizados, para su utilidad industrial y comercial.

TRANSFORMACIÓN CA/DC

La transformación CA/DC es realizada por un circuito simple de diodos, llamados rectificadores, y se pueden clasificar por medio del número de fases de la señal de entrada, en monofásicos, bifásicos, trifásicos, etc., y a su vez en función del tipo de conexión de los elementos; en media onda u onda completa. En esta ocasión se trabajará con transformadores monofásicos de media onda y onda completa.

Rectificación de media onda

En el circuito rectificador de la figura 3, se han conectado en serie una fuente alterna, un diodo (D), un condensador (C) y una resistencia de carga (R). En él ingresa una señal de CA generada por

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