Corriente Alterna

CORRIENTE ALTERNA

OBJETIVOS:

 Familiarizar al estudiante con algunos conceptos de la corriente alterna (valores eficaces y relaciones vectoriales).

 Estudiar el comportamiento de una lámpara fluorescente.

FUNDAMENTO TEORICO:

La diferencia de la corriente alterna con la corriente continua, es que la continua circula sólo en un sentido.

La corriente alterna (como su nombre lo indica) circula por durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante.

Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y la usamos para alimentar la TV, el equipo de sonido, la lavadora, la refrigeradora, etc.

El siguiente gráfico aclara el concepto:

En este caso el gráfico muestra el voltaje (que es también alterno) y tenemos que la magnitud de éste varía primero hacia arriba y luego hacia abajo (de la misma forma en que se comporta la corriente) y nos da una forma de onda llamada: onda senoidal.

El voltaje varía continuamente, y para saber que voltaje tenemos en un momento específico, utilizamos la fórmula; V = Vp x Seno (Θ) donde Vp = V pico (ver gráfico) es el valor máximo que obtiene la onda y Θ es una distancia angular y se mide en grados

Aclarando un poco esta última parte y analizando el gráfico anterior, se ve que la onda senoidal es periódica (se repite la misma forma de onda continuamente)

Si se toma un período de ésta (un ciclo completo), se dice que tiene una distancia angular de 360º; y con ayuda de la fórmula que ya dimos, e incluyendo Θ (distancia angular para la cual queremos saber el voltaje) obtenemos el voltaje instantáneo de nuestro interés.

Para cada distancia angular diferente el valor del voltaje es diferente, siendo en algunos casos positivo y en otros negativo (cuando se invierte su polaridad.)

Valores eficaces de corriente y voltaje

Se llama valor eficaz de una corriente alterna, al valor que tendría una corriente continua que produjera la misma potencia que dicha corriente alterna, al aplicarla sobre una misma resistencia; es decir, se conoce el valor máximo de una corriente alterna (I0).

Se aplica ésta sobre una cierta resistencia y se mide la potencia producida sobre ella.

A continuación, se busca un valor de corriente continua que produzca la misma potencia sobre esa misma resistencia. A este último valor, se le llama valor eficaz de la primera corriente (la alterna).

Para una señal sinusoidal, el valor eficaz de la tensión es:

y del mismo modo para la corriente

la potencia eficaz resultará ser:

Es decir que es la mitad de la potencia máxima (o potencia de pico)

Inductancia en un circuito de corriente alterna

Si se plica un voltaje instantáneo a una inductancia L, entonces:

Si el voltaje es sinusoidal, entonces la corriente será también sinusoidal. Por conveniencia supongamos que:

luego:

o

Esta ecuación puede expresarse como

donde VM es el valor máximo del voltaje a través del inductor. Si se desea relacionar el valor máximo del a caída de voltaje a través de un inductor y el valor máximo de la corriente que pasa por él, comparamos las expresiones:

y reemplazando los valores de VM e IM en función de Vef e Ief se obtiene:

Es costumbre usar el símbolo ZL, denominado reactancia inductiva y definido por

para describir el comportamiento de un inductor

La reactancia inductiva se expresa en Ohms cuando la inductancia se expresa en henrios y la frecuencia en ciclos por segundo

EQUIPO:

 Una caja que contenga:

 Una lámpara fluorescente

 Un arrancador y

 Un reactor

 Un voltímetro de corriente alterna (220 V)

 Un amperímetro de corriente alterna (0-1 A)

 Un multímetro general

 Un transportador

PROCEDIMIENTO:

Primera Parte (Funcionamiento De La Lámpara Fluorescente)

Considerar el siguiente “circuito” y haga lo siguiente:

1) Conecte la tensión de línea a los puntos M y N o enchufe. Observe que no pasa absolutamente nada en el tubo.

2) Una los puntos Q y S con un cable. Observará una pequeña cantidad de luz visible pero la lámpara aún no “prende”.

3) Desconecte súbitamente al cable QS de cualquiera de los puntos y observará al encendido instantáneo de la lámpara.

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