Circuitos Eléctricos De Corriente Alterna

Circuitos Eléctricos de Corriente Alterna

CIRCUITO ELECTRICO

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí, formando un circuito cerrado, y que permiten la circulación de la corriente a través de ellos.

Los componentes de un circuito eléctrico son:

Generador

Conductores

Receptores

Elementos de control y maniobra

Elementos de protección.

TIPOS DE CORRIENTE

Corriente Continua: es aquella en la que el sentido del movimiento de los electrones es siempre el mismo.

Corriente Alterna: es aquella en la que es sentido del movimiento de los electrones varia en función del tiempo. Puede ser rectangular, triangular,… pero la más habitual es la senoidal.

IMPEDANCIA (Z) (resistencia + reactancia)

La impedancia es una magnitud que establece la relación (cociente) entre la tensión y la intensidad de corriente. Tiene especial importancia si la corriente varía en el tiempo, en cuyo caso, ésta, la tensión y la propia impedancia se describen con números complejos o funciones del análisis armónico.

Su módulo establece la relación entre los valores máximos o los valores eficaces de la tensión y de la corriente. La parte real de la impedancia es la resistencia y su parte imaginaria es la reactancia. El concepto de impedancia generaliza la ley de Ohm en el estudio de circuitos en corriente alterna (AC)

“La resistencia es el valor de oposición al paso de la corriente (sea corriente directa o corriente alterna) que tiene el resistor o resistencia.”

La impedancia tiene unidades de Ohmios (Ohms). Y es la suma de una componente resistiva (debido a las resistencias) y una componente reactiva (debido a las bobinas y los condensadores) es:

Z = R + j X

La jota (j) que precede a la X, nos indica que ésta (la X) es un número imaginario. No es una suma directa, es una suma fasorial (suma de fasores)

Lo que sucede es que estos elementos (la bobina y el condensador) causan una oposición al paso de la corriente alterna (además de un desfase), pero idealmente no causa ninguna disipación de potencia, como si lo hace la resistencia (La Ley de Joule)

REACTANCIA CAPACITIVA E INDUCTIVA

La reactancia es el valor de la oposición al paso de la corriente alterna que tienen los condensadores (capacitores) y las bobinas (inductores).

-REACTANCIA CAPACITIVA: Así como la resistencia ofrece oposición a la corriente en un circuito de c.c., la oposición a la c.a. se llama Reactancia, así la capacitancia presenta oposición a la c.a. denominada Reactancia capacitiva, se simboliza Xc. Así como la resistencia eléctrica se mide en Ohmios también la Xc se mide en Ohmios, y se sustituye por la R en la Ley de Ohm

La reactancia capacitiva es el tipo de reactancia que se opone al cambio del voltaje por lo cual se dice que la corriente (i) adelanta al voltaje (v) por 90°, por lo cual al representar este defasamiento en un diagrama de onda senoidal y/o de fasores la corriente irá 90° adelante del voltaje

La reactancia capacitiva se representa por y su valor viene dado por la fórmula:

en la que:

= Reactancia capacitiva en ohmios

= Capacitancia en faradios

= Frecuencia en hercios

= Frecuencia angular

-REACTANCIA INDUCTIVA: En la reactancia inductiva es lo contrario a la capacitiva, en este caso la corriente será la que sea adelantada por el voltaje puesto que la reactancia inductiva se opone a los cambios de voltaje.

La reactancia inductiva es la oposición o resistencia que ofrecen al flujo de la corriente por un circuito eléctrico cerrado las bobinas o enrollados hechos con alambre de cobre, ampliamente utilizados en motores eléctricos, transformadores de tensión o voltaje y otros dispositivos. Esta reactancia representa una “carga inductiva” para el circuito de corriente alterna donde se encuentra conectada.

La reactancia inductiva se representa por y su valor viene dado por:

en la que:

= Reactancia inductiva en ohmios

= Inductancia en henrios

= Frecuencia en hercios

= Frecuencia angular

Diferencia entre resistencia y reactancia

La diferencia entre estos 2 conceptos es que la resistencia ofrece una pérdida de potencia en el circuito y la reactancia no aunque también opone resistencia al flujo de corriente

CIRCUITO RL

En un circuito RL serie en corriente alterna, se tiene una resistencia y una bobina en serie. La corriente en ambos elementos es la misma.

La tensión en la bobina está en fase con la corriente (corriente alterna) que pasa por ella. (tienen sus valores máximos simultáneamente), pero el voltaje en la bobina está adelantado a la corriente que pasa por ella en 90º (la tensión tiene suvalor máximo antes que la corriente)

El valor de la fuente de voltaje que alimenta este circuito esta dado por las siguientes fórmulas:- Voltaje (magnitud)

VS= √(VR2 + VL2)

- Angulo =/Θ = Arctang (Vl / VR).

Estos valores se expresan en forma de magnitud y ángulo. Ver el diagrama fasorial (debido a que cada una de las corrientes tiene su fase) de tensiones

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