Circuito de Corriente Alterna - InTRODUCCION

GLOSARIO DE TERMINOS  Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno d

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GLOSARIO DE TERMINOS



Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.



La resistencia es uno de los componentes imprescindibles en la construcción de cualquier equipo electrónico, ya que permite distribuir adecuadamente la corriente y voltaje a todos los puntos necesarios.



Un condensador es un dispositivo eléctrico que permite acumular cargas eléctricas. Se denomina Capacidad C a la relación entre la carga Q almacenada por el condensador y la tensión U a la que está conectado.



Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc. El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo.

INTRODUCCION

Circuitos de corriente alterna A continuación estudiaremos uno de los más importantes circuitos: los constituidos por condensadores y bobinas, que denominamos circuito LC. La L es por la inductancia de la bobina y la C por la capacidad del condensador. Ello nos permitirá comprender, entre otras cosas, la transmisión y recepción de las ondas radiales. Como este tipo de circuito opera con corriente alterna, empezaremos por recordar algunas de las características de este tipo de corriente.

1) Corriente alterna Hay dispositivos que proporcionan corriente continua (CC), como por ejemplo las pilas y baterías, las cuales tienen claramente especificados los contactos positivos y negativos. El voltaje es estable, según se ilustra en la figura 37. Hay otros que proporcionan corriente alterna (CA), en que la polaridad carece de significado por cuanto está permanentemente alternándose.

La corriente alterna es de gran importancia, entre otras cosas, porque nos proporciona la red eléctrica domiciliaria. Es aquella con la cual funcionan habitualmente los transformadores y un gran número de dispositivos. Lo más frecuente es que posea forma sinusoidal, como la que se muestra en el gráfico de la figura 38.

En el caso de la red domiciliaria en Chile, el voltaje de la fase (el contacto peligroso) varía de un voltaje máximo, de unos 310 volt, a uno mínimo, de unos – 310 volt, cada 1/50 de segundo; es decir, posee una frecuencia de 50 hertz. Cuando se dice que el voltaje es de 220 volt se refiere al voltaje efectivo, vale decir, a un voltaje continuo estable que produce en un resistor los mismos efectos energéticos. Para identificar la fase hay detectores especiales que encienden una luz de neón al cerrar el circuito a través de quien lo manipula, según se indica en la figura 39.

Las razones fundamentales para estudiar este tipo de corriente variable en el tiempo, denominada de forma genérica corriente alterna, son dos:

1. Relevancia tecnológica. Desde un punto de vista tecnológico, el uso de la corriente alterna es muy conveniente debido a que ésta es muy fácil de generar y su transporte puede realizarse fácilmente a altas tensiones (y pequeñas intensidades) minimizando así las pérdidas por efecto Joule (posteriormente, por inducción electromagnética, la corriente alterna puede fácilmente transformarse a las tensiones usuales de trabajo). Estas características junto con su fácil aplicación para motores eléctricos hizo que, a partir de finales del siglo XIX, la corriente alterna se impusiera para uso doméstico e industrial y que, por tanto, la tecnología eléctrica se haya desarrollado en torno a esta forma de corriente (en Europa la frecuencia de la corriente alterna es de 50 Hz). Una característica adicional de esta corriente es que su forma armónica se conserva cuando la corriente es modificada por el efecto de elementos lineales, a saber: resistencias, condensadores, bobinas, transformadores, etc.

2. Relevancia matemática. Debido a que cualquier función periódica puede expresarse como la suma de diferentes armónicos (teorema de Fourier), el estudio de la corriente alterna constituye la base para el análisis de señales variables en el tiempo en redes lineales.

La corriente alterna es aquella en que la que la intensidad cambia de dirección periódicamente en un conductor. como consecuencia del cambio periódico de polaridad de la tensión aplicada en los extremos de dicho conductor. La variación de la tensión con el tiempo puede tener diferentes formas: senoidal (la forma fundamental y más frecuente en casi todas las aplicaciones de electrotecnia); triangular; cuadrada; trapezoidal; etc..si bien estas otras formas de onda no senoidales son más frecuentes en aplicaciones electrónicas. Las formas de onda no senoidales pueden descomponerse por desarrollo en serie de Fourier en suma de ondas senoidales (onda fundamental y armónicos), permitiendo así el estudio matemático y la de sus circuitos asociados.

Corriente alterna senoidal

VENTAJAS DE LA CORRIENTE ALTERNA La corriente alterna presenta ventajas decisivas de cara a la producción y transporte de la energía eléctrica, respecto a la corriente continua:     

1-Generadores y motores mas baratos y eficientes, y menos complejos 2-Posibilidad de transformar su tensión de manera simple y barata (transformadores) 3-Posibilidad de transporte de grandes cantidades de energía a largas distancias con un mínimo de sección de conductores ( a alta tensión) 4-Posibilidad de motores muy simples, (como el motor de inducción asíncrono de rotor en cortocircuito) 5-Desaparición o minimización de algunos fenómenos eléctricos indeseables (magnetización en las maquinas, y polarizaciones y corrosiones electrolíticas en pares metálicos)

La corriente continua, presenta la ventaja de poderse acumular directamente, y para pequeños sistemas eléctricos aislados de baja tensión, (automóviles) aun se usa (Aunque incluso estos acumuladores se cargan por alternadores). Actualmente es barato convertir la corriente alterna en continua (rectificación) para los receptores que usen esta ultima (todos los circuitos electrónicos).