Corriente Alterna

CORRIENTE ALTERNA

Dado que no existe un positivo ni un negativo fijo, en CA se habla de “ Fase y Neutro ” .- En los domicilios la alimentación eléctrica que entrega la compañía distribuidora es de tipo “ Monofásica ” ( una fase y un neutro ) .- Esta alimentación la entrega a un Voltaje de 220 v y una frecuencia de 50 Hertz .-

FRECUENCIA ( F )

“ Es la cantidad de giros (ciclos ) que da la máquina que la produce ( alternador ) en un segundo y se mide en Hertz ” .- Así por lo tanto si la frecuencia es de 50 Hz significa que la máquina debe dar 50 giros en un segundo y 3000 en un minuto .-

La Frecuencia se calcula con la fórmula :

Donde T es el Período

PERIODO ( T )

“Es la cantidad de Hertz que ocurren en un segundo y se mide en

segundos ” .-

El período se calcula con la fórmula

La representación gráfica de la frecuencia y el período es la siguiente:

¿Cuál será el periodo de una señal alterna que tiene una frecuencia de 500 Hz ?

Se aplica la fórmula respectiva:

Esto significa que un hertz ( un ciclo ) se demora en ocurrir 3 milésimas de segundo.-

2.- ¿Cuál será la frecuencia de una señal alterna que tiene un período de 8 milésimas

de segundo ? .-

8 milésimas = 0,008 seg.

Ahora se aplica la fórmula de Frecuencia

1.- Calcular la frecuencia de una señal alterna que tiene un período de 50

millonésimas de segundo .-

2.- Calcular el período de una señal alterna que tiene una frecuencia de

100.000 Hertz5

VALORES DE LA CORRIENTE ALTERNA

Una señal alterna tiene los siguientes valores :

a).- Valor máximo ( Vmáx ) ; Es el valor que toma la señal a los 90 ° y los 270 ° , cada vez que termina un ciclo ( Hertz ) .-

b).- Valor máximo a máximo ( Peak to peak ) : Es el valor comprendido entre los dos Vmáx que tiene la señal .- Se abrevia ( V p-p ) .-

c) .- Valor efectivo ( o eficaz ) : Es el valor equivalente al 70,7 % del valor máximo, y es el que se indica comúnmente en los aparatos eléctricos ( ejemplo : 220 v ) y el que miden los multitester .- Se abrevia ( Vef ) .-

Gráficamente :

En fórmulas:

a ). – Vmáx

b) .- V p – p :

c) .- Vef

Ejercicios demostrativos

1) .- Un multitester está midiendo un voltaje alterno y marca 100 v . ¿Que Vmáx

y que V p-p hay en ese punto donde se está midiendo ? .-

Respuesta : El multitester mide Vef por lo tanto Vef = 100 v , para calcular los valores

que se piden se aplican las fórmulas :

a).- Vmáx:

b).- Vp-p :

2).-¿ Que voltaje efectivo y que Vp-p tendrá una red de distribución de CA que tiene

un Vmáx de 311,17 v ? .-

Respuesta : Las formulas a utilizar en este caso son :

a).- Vef :

b).- Vp-p :

3 ) .-¿ Que valor de voltaje efectivo y máximo tendrá una señal alterna que tiene un

V p-p = 50 v ? .-

Respuesta: De nuevo se aplican las fórmulas respectivas:

a ) .- Vmáx :

b ) .- Vef :

CIRCUITOS EN CORRIENTE ALTERNA

En corriente alterna al igual que en corriente continua, los consumos se pueden conectar

en forma serie paralela o mixta.- Un consumo pueden ser Resistencia , Bobina o Condensador y cada uno de ellos se comporta de la siguiente forma :

Comportamiento de una Resistencia en CA

Desde un punto de vista vectorial la Resistencia no produce desfase ( Ángulo que se produce entre el voltaje y la corriente ) , o sea el ángulo es cero grados ( 0° ) .-

Gráficamente .

Comportamiento de una Bobina en CA

La bobina produce un desfase de 90° (atrasa la corriente 90° con respecto al voltaje).- También la bobina presenta una oposición al paso de la corriente alterna, esta oposición se denomina “Reactancia Inductiva” y se identifica como XL.- Se mide en Ohms.-

Se calcula mediante la formula:

Ejemplo: Que reactancia inductiva presenta una bobina de 50 mhy conectada a 220 v a

una frecuencia de 50 hertz .-

Respuesta: Antes de aplicar la fórmula , ¿ que significan los parámetros que intervienen

en ella ?:

2 = Constante matemática

= Constante matemática cuyo valor es 3,1416

f = Frecuencia del circuito (Hertz )

L = Inductancia de la Bobina (se mide en Henry)

Para este caso 50 mhy ( milihenry ) = 0,05 Hy

Ahora se aplica la fórmula:

Grafico del desfase:

Comportamiento de un Condensador en CA

Un condensador produce un desfase de 90°

entre el Voltaje y la Corriente. En este caso es lo contrario a una bobina ya que el condensador adelanta la corriente en 90°.- El condensador también presenta una oposición al paso de la corriente alterna que se denomina “Reactancia Capacitiva” y se identifica como Xc .

Se calcula a partir de la fórmula:

Ejemplo: ¿ Que reactancia presenta un condensador de 25 microfaradios conectado a un

circuito de CA con una frecuencia de 1000 hz. ? .-

Respuesta: Se aplica la fórmula anterior :

La representación gráfica:

OTRAS FORMULAS

A partir de las fórmulas de XL y Xc se pueden obtener otras que permiten calcular ya sea : Frecuencia , Inductancia, o Capacidad según sea el caso :

a ) .- A partir de

Con estas fórmulas se pueden calcular la frecuencia ( f ) o la Inductancia ( L )

b ) .- A partir de

Con estas fórmulas se puede calcular La Frecuencia ( f ) y la Capacidad ( C ) .-

Ejercicios propuestos:

1 .- Calcular la reactancia inductiva que presenta una bobina de 300 mhy

conectada a un circuito de CA que tiene una frecuencia de 15 khz .-

2 .- Cual será la reactancia capacitiva que presenta un condensador de 40 nf

conectado a un circuito de CA que tiene una frecuencia

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