Corriente Alterna

Producción de una corriente alterna:

Una C.A. senoidal se caracteriza porque el valor de la corriente y de la tensión cambia de valor y de sentido a cada instante, siguiendo un ciclo repetitivo según la función senoidal.

El valor instantáneo de la tensión es:

v = Vmáx . sen ωt (Vmáx: valor más alto que alcanza la tensión, ω: velocidad angular que genera el alternador y t: es el tiempo)

La espira gira en el seno de un campo magn. a una velocidad angular ω (en radianes por seg.).

La velocidad angular ω indica el ángulo α girado por la espira en la unidad de tiempo.

En su giro los conductores de la espira cortan el campo magn. y se genera en ellos una f.e.m. inducida. El corte de la espira respecto del campo no siempre es perpendicular, sólo se produce en los puntos B y D (pág. 82), dónde están los máximos, y en los puntos A y C los conductores se mueven en paralelo al campo por lo que la f.e.m. es 0. Al moverse el conductor entre esos puntos aparece un ángulo de corte entre 0° y 90°.

El valor instantáneo de la f.e.m. en el conductor es:

e = Em . sen ωt

La f.e.m. sigue los cambios de la función senoidal.

Cuando el conductor está paralelo a las líneas de fuerza, la f.e.m es 0.

Cuando está perpendicular la f.e.m. alcanza los valores máximos (positivo o negativo).

Valores característicos de la C.A.:

Cuando se representa en un gráfico la tensión de un alternador en función del tiempo o del ángulo de giro aparece una curva: senoide, porque la tensión queda en función del seno del ángulo α de giro.

Valor Instantáneo:

Es el valor que toma la tensión en cada instante del tiempo siguiendo la función senoidal:

v = Vmáx . sen ωt

Valor máximo de la tensión:

La tensión senoidal alcanza diferentes valores según la posición de los conductores respecto del campo, varía a cada instante, es 2 veces nula y 2 veces máxima (positiva y negativa) en cada ciclo.

El valor máximo es el mayor de todos los valores de la función y está en las crestas de la senoide.

Tensión eficaz:

Es aquella que en las mismas condiciones produce los mismos efectos caloríficos en una resistencia eléctrica que una tensión continua del mismo valor.

Es un valor intermedio y √2 más pequeña que la tensión máxima.

Vef = Vmáx / √2

Intensidad eficaz:

La intensidad de la corriente también varía según la función senoidal y es 2 veces nula y 2 veces máxima por cada ciclo del alternador.

Es el valor intermedio que produce los mismos efectos energéticos que una corriente continua del mismo valor. Es la que indican los amperímetros de C.A.

Según Ohm:

Ief = Vef/ R y Ief = Imáx / √2

Conocer los valores máximos de la tensión de C.A. es muy importante para seleccionar los aislantes adecuados para aparatos y conductores eléctricos.

Valor medio del ciclo completo:

Si se realiza la media de todos los valores en un ciclo completo, como la mitad son positivos y la otra mitad negativos, el resultado es 0.

Como un aparato de C.C. mide el valor medio, si se mide con un voltímetro o amperímetro de C.C. un sist. de C.A. se obtiene una medida = a 0.

Ciclo o período:

Se produce un ciclo en cada vuelta que da la espira.

El período es el tiempo que transcurre en un ciclo completo (T y se mide en segundos).

Frecuencia:

Es la cantidad de ciclos que se producen en un segundo (f y se mide en Hertzios (Hz) o en ciclos/segundos).

f = 1/ T

Relación entre la frecuencia y la velocidad angular:

La frecuencia está relacionada directamente con la velocidad angular ω a la que gira el alternador.

Receptores elementales en C.A.:

Circuito con resistencia pura:

Están en todo tipo de receptores, los propios conductores con los que se diseñan los receptores siempre tienen algo de resistencia. Los receptores que usan básicamente las resistencias son los calefactores.

En C.C.: cuando una C.C. fluye por una resistencia, ésta se calienta.

Según Ohm:

I = V/R (I en amperios, V en voltios y R en ohmios)

La potencia en la resistencia se transforma en calor:

P = V. I P = R. I2 (P en vatios)

En C.A.: una Resistencia pura se comporta de forma similar, se cumple Ohm pero se aplican los valores eficaces de la corriente y la tensión, que indican un amperímetro y un voltímetro.

I = V/R (con valores eficaces)

La potencia es igual que en C.C.:

P = V. I P = R. I2 (P en vatios)

La tensión que se aplica a la Resistencia varía según la forma de una senoide, si se aplica Ohm se obtiene una intensidad senoide. (pág. 86)

• Cuando el valor de la tensión V aumenta o disminuye también lo hace el de la corriente I, alcanzando los valores máximos y nulos en el mismo instante  La corriente y la tensión están en FASE.

Circuito con bobina:

Las bobinas están en todos los receptores en los que sea necesaria la producción de un campo magnético, ejemplo: de choque, para filtros, electroimanes, motores, etc.

En C.C.: si se conecta una bobina a C.C., aparece una corriente eléctrica limitada por la resistencia de los conductores. Según Ohm: I = V/R. Como la resistencia es pequeña, si

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