Corriente Sinusoidal

CORRIENTE ALTERNA

Además de la existencia de fuentes de FEM(fuerza electromotriz) de corriente directa o continua (como las que suministran las pilas o las baterías, cuya tensión o voltaje mantiene siempre su polaridad fija), se genera también otro tipo de corriente denominada alterna (C.A), que se diferencia de la directa por el cambio constante de polaridad que efectúa por cada ciclo de tiempo.

Una pila o batería constituye una fuente de suministro de corriente directa, porque su polaridad se mantiene siempre fija.

La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo o Hertz posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes de Fuerza Electromotriz que suministran corriente directa.

FUNCIONAMIENTO:

Las primeras fuentes de energía eléctrica que usaron ampliamente proporcionaban corriente directa. Pero, mientras mejor se conocían las características de la corriente alterna, ésta fue sustituyendo a la de corriente directa como la forma de energía más usada en el mundo. Actualmente, de toda la energía que se consume en el mundo, cerca del 90% es de corriente alterna. En Estados Unidos esta cantidad es mucho mayor.

Básicamente, hay dos razones para esto. Una de ellas es que, por lo general, la c-a sirve para las mismas aplicaciones que corriente continua (CC) y, además es más fácil y barato transmitir corriente alterna (CA) desde el punto donde se transforma hasta el punto en que se consumirá. La segunda razón para el amplio uso de la C.A es que con ellas se pueden hacer ciertas cosas y sirve para ciertas aplicaciones en las cuales la C.C no es adecuada.

No debemos con esto pensar que la C.C dejara de utilizarse y que toda la energía utilizada será de C.A. Hay muchas aplicaciones en la que solo la C.C puede efectuar la función deseada, especialmente en el interior de equipo eléctrico

CORRIENTE SINUSOIDAL

La más importante de las corrientes alternas periódicas es la llamada corriente sinusoidal o senoidal, porque es la única capaz de pasar a través de resistencias, boninas y condensadores sin deformarse. Puede demostrarse que cualquier otra forma de onda se puede construir a partir de una suma de ondas sinusoidales de determinadas frecuencias. Se llama sinusoidal porque sigue la forma de la función matemática SENO. Que es la representada en la figura.

Figura 1

Esta función es (si se trata de tensiones) :

vi = Vp sen kt

o bien (si se trata de corrientes)

ii = Ip sen kt

donde:

vi es el valor instantáneo de la tensión, es decir, el valor en un determinado instante t.

ii es el valor instantáneo de la corriente, es decir, el valor en un determinado instante t.

Vp es el valor de pico de la tensión, también llamado amplitud de la tensión

Ip es el valor de pico de la corriente, también llamado amplitud de la corriente

k es una constante propia de la corriente de que se trate, relacionada con la frecuencia, y cuya explicación se vará más adelante.

t es el tiempo expresado en segundos ( para cada instante t la tensión tendrá un valor)

REPRESENTACIÓN FASORIAL

Una función sinusoidal puede ser representada por un vector giratorio, según la siguiente gráfica, al que se denomina fasor o vector de Fresnel, que tendrá las siguientes características:

1. Girará con una velocidad angular ω.

2. Su módulo será el valor máximo o el eficaz, según convenga.

La razón de utilizar la representación fasorial está en la simplificación que ello supone. Matemáticamente, un fasor puede ser definido fácilmente por un

número complejo, por lo que puede emplearse la teoría de cálculo de estos números para el análisis de sistemas de corriente alterna.

...