1.3 Análisis De Excitación En CA Y CD

1.3 Análisis de excitación en CA y CD

La excitación está compuesta por los elementos del circuito que aportan energía, es decir, las fuentes ó también lo pueden ser para lapsos cortos, las bobinas y los capacitores (debido a la energía acumulada en sus campos respectivos.

En un circuito de CD la potencia suministrada a la carga de CD es simplemente el producto del voltaje a través de la carga y el flujo de corriente que pasa por ella:

P=VI

Excitación en CA

Desafortunadamente, la situación en los circuitos de CA sinusoidales es más compleja. Es mas compleja, debido a que puede haber una diferencia de fase entre el voltaje y la corriente de CA suministrada a la carga, la potencia instantánea que se proporciona a una carga de CA también es el producto del voltaje y de la corriente instantánea, pero la potencia promedio suministrada a la carga se ve afectada por el ángulo de fase entre el voltaje y la corriente.

Se tiene una fuente de voltaje monofásico que proporciona potencia a una carga monofásica. El voltaje suministrado a esta carga es:

V(t)=√2.Vcosωt

Donde V es el valor rms (valor eficaz del voltaje o corriente) del voltaje suministrado a la carga, y el flujo de corriente resultante es:

i(t)=√2.Icos(ωt-θ)

Donde el valor I es el valor rms de la corriente que fluye a través de la carga. La potencia suministrada a esta carga en el tiempo t es:

P(t)=v(t)i(t)=2VIcosωt.cos(ωt-θ)

El ángulo θ en esta ecuación es el ángulo de impedancia de la carga.

Potencia reactiva

Nótese que el segundo término de la expresión de potencia instantánea es positivo la mitad del tiempo y negativo la otra mitad, así que la potencia promedio suministrada por este termino es cero. Este término representa la potencia que se transfiere primero de la fuente a la carga, y luego regresa de la carga a la fuente. La potencia que se intercambia continuamente entre la fuente y la carga se conoce como potencia reactiva (Q). La potencia reactiva de una carga esta dada por:

Q=V Isenθ

Donde θ es el ángulo de impedancia de la carga.

Potencia aparente

la potencia aparente (S) suministrada a una carga se define como el producto del voltaje a través de la carga. Esta es la potencia que “parece” ser suministrada a la carga si se ignoran las diferencias de ángulo de fase entre el voltaje y la corriente. Por lo tanto, la potencia aparente de una carga esta dada por:

S= VI

Las unidades de la potencia aparente son volt-amperes (VA), donde 1VA=1V X 1A

Potencia Compleja

Por sencillez en los cálculos computacionales, las potencias real y reactiva a veces se representan juntas como potencia compleja S, donde:

S = P+ jQ

Excitación de corriente continúa:

Primero se considerará un inducido a colector alimentado con

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