El generador de corriente alterna (C.A)
Enviado por Catherine Vilera Alviarez • 8 de Febrero de 2017 • Monografías • 4.837 Palabras (20 Páginas) • 539 Visitas
Capitulo 11:Corriente Alterna.
El generador de corriente alterna (C.A):
la corriente alterna (C.A) es una corriente eléctrica que circula primero durante un cierto tiempo en un determinado sentido, para a continuación hacerlo en sentido opuesto y también durante un tiempo determinado.
El generador de corriente alterna llamado también alternador es un dispositivo que transforma en energía eléctrica, la energía mecánica aplicada a un conductor inducido, que se mueve en un campo magnético creado por un imán inductor.
En su forma mas simple un generador de corriente alterna consta de una espira de alambre, girando por algún medio externo en un campo magnético.
[pic 1]
fig 11.1 Diagrama de un generador de C.A
en la fig 11.1 se muestra una espira (cuadro rectangular abcd) que gira a traves de un eje, entre los polos de un iman inductor y en el mismo sentido de las agujas del reloj, supóngase que en el momento de iniciar el movimiento, el lado cd de espira se encuentra cortando el mínimo de las líneas diciéndose que el flujo que las atraviesa es mínimo, encontrándose la espira en posición vertical.
Cuando la espira gira desde la posición vertical hasta la posición horizontal, el lado cd va cortando a las lineas de campo magnetico en un ángulo que va decreciendo, es decir, la espira va cortando cada ves mas lineas del campo magnetico y la corriente crece hasta hacerse máxima.
Al continuar el movimiento, el lado cd, que antes se movía hacia abajo comienza a moverse hacia arriba y el lado ab que se movía hacia arriba comienza a moverse hacia abajo. Esta es la razón por la cual el sentido de la corriente en la espira cambia ; cambio que ocurre cada vez que la espira gira 180°.
de esta manera, la corriente varía desde cero hasta un valor máximo, regresando a cero hasta un valor máximo, regresando a cero durante cada media vuelta de la espira. Si se continua el movimiento, se invierte el sentido de la corriente, variando desde cero hasta un mínimo negativo hasta regresar a cero nuevamente, cumpliéndose así un ciclo completo.
En la figura 11.2, se muestra una gráfica sinusoidal de la variación de la corriente con respecto al tiempo mientras la espira gira. A esta corriente, que cambia de sentido cada media vuelta se le llama corriente alterna.
[pic 2]
Fig 11-2
Por otra parte, sabemos que cuando una espira se mueve en un campo magnético, la f.e.m depende d B (inducción magnética), l (largo del alambre) y V (la rapidez con que gira el campo). De esta manera mientras la armadura gira en el campo magnético; sus espiras cortan el campo en ángulos diferentes, razón por la cual los valores varían en la misma forma que la corriente, encontrándose que el voltaje se encuentra en su valor máximo cuando las espiras se mueven en angulo recto con el campo. Cuando las espiras se mueven paralelamente al campo el voltaje es cero.
En la figura 11-3 se muestra una gráfica sinusoidal de la variación de la fuerza electromotriz (voltaje) con respecto al tiempo, mientras la espira gira.
[pic 3]
Fig 11-3
Diferencias entre la corriente continua la y corriente alterna:
- La corriente continua no puede transportarse a largas distancia sin que sufra una considerable perdida de potencia, condición esta que es debido a la resistencia de los cables, que la disipa en forma de calor antes de que la corriente llegue a su destino. En cambio la corriente alterna pude llevarse a largas distancias sin perdidas apreciables. esto se logra por medio de lineas de alta tensión. Después pude ser transformadas en el lugar de utilización en tensión y corrientes actas para el empleo en los hogares y fabricas.
- La corriente continua no puede ser irradiada por una antena.
El desarrollo de la ciencia de la radiotransmisor según los conocimientos actuales, dependen indudablemente de la propiedad que tiene la corriente alterna de poder ser irradiada al espacio desde una antena y ser proyectada a grandes distancias sobre la superficie terrestre.
- La corriente alterna representa una fuente de energía mucho mas barata que la continua, especialmente teniendo en cuenta que puede ser convertida en esta ultima con cierta facilidad por medio de un rectificados. En cambio la conversión de la corriente continua en alterna, no resulta generalmente ni fácil ni conveniente.
Las desventajas apuntadas para la corriente continua no significa, sin embargo, que
no presente algún interés desde el punto de vista industrial. Ahí casos en que es la única fuente de energía mas conveniente. Por ejemplo, en las instalaciones eléctricas de automóviles y aviones, donde la fuente de energía esta compuesta por acumuladores (baterías).
Periodo y frecuencia de una C.A
Hemos visto que una corriente alterna cambia de sentido por cada media vuelta que da la espira y que la gráfica, tanto de la corriente como de la fuerza electromotriz con respecto al tiempo es sinusoidal, tal como lo indica la figura 11-4.
[pic 4]
Fig 11-4
se cumple un ciclo en la sinusoide cuando va desde la posición O hasta la posición d pasando por las posiciones intermedias a, b y c. Ese intervalo de tiempo que tarda la corriente alterna en realizar un ciclo recibe el nombre de periodo de una corriente alterna.
La sinusoide continua indefinidamente su va y ven y realiza una cierta cantidad de ciclo en varios segundo. Al numero de ciclos por segundos se llama frecuencia de una corriente alterna.
La unidad utilizada para expresar la frecuencia se llama hertz, el cual puede expresarse como un ciclo/segundo, es decir:
1 ciclo [pic 5]
1 segundo[pic 6]
La corriente alterna comercial tiene generalmente la frecuencia de 50 ciclo/s a 60 ciclo/s.
Valores instantáneos de una corriente alterna.
Hemos visto que el flujo (Δ Φ) que atraviesa el área S de una espira esta variando continuamente, por lo que en la espira se induce una corriente cuya f.e.m viene dada por la expresion:
...