APUNTES DE ELECTROTECNIA

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS N º 8
“NARCISO BASSOLS GARCIA”
APUNTES DE ELECTROTECNIA.

ANALISIS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA
I.1. Introducción.
I.1.1 Ley de Ohm.
I.1.2 Circuitos eléctricos.
I.1.3 Leyes de Kirchhoff.
I.2 Capacitores e Inductores.
I.3 Reactancias e Impedancias.

I.1 INTRODUCCIÓN
Corriente alterna: la corriente alterna,denominada normalmente ac, es la que se
obtiene de una máquina rotatoria llamada alternador o generador de ac. La teoría de esta
máquina se basa también en el principio de la inducción electromagnética y se describe
en las secciones siguientes. Del orden del 90 por 100 de la energía eléctrica se genera
como corriente alterna, y de aquí que la mayoría de los sistemas de energía sean de este
tipo. Lascaracterísticas de los circuitos de ac difieren en algunos aspectos de 1as de los
sistemas de dc. Una corriente alterna es aquella que continuamente y a intervalos
regulares cambia en magnitud y alterna en sentido o polaridad.
Voltaje de los sistemas de CA: el transformador: El voltaje que generan los
alternadores de las grandes plantas de energía modernas es mayor que el voltaje
suministrado a lascasas; no es raro que sea del orden de 16,600 V. este voltaje tan alto
aumenta el rendimiento para las compañías de energía, pero es necesaria su reducción
antes de conectarlo a las casas. El uso extensivo de los sistemas de ac se debe
principalmente al la facilidad de subir o bajar el voltaje con un transformador. El
funcionamiento de este aparato se basa también en el principio de la inducciónelectromagnética.
Inducción Electromagnética
Descubrimiento de Faraday: El funcionamiento de aparatos de energía eléctrica tales
como el generador de dc, el alternador y el transformador se basan en el principio de la
inducción electromagnética. El descubrimiento de este principio se debe a Michael
Faraday, quien, en 1831, encontró que, cuando un conductor que formaba parte de un
circuito cerradose movía a través de un campo magnético, circulaba por él una corriente.
El descubrimiento de Faraday se puede comprobar moviendo un conductor a través del
campo de un fuerte electroimán como lo muestra la figura 2.1. Si el conductor C se
mueve hacia arriba a través del campo magnético, el movimiento dará lugar a que se
induzca un voltaje en el conductor, y el galvanómetro G acusará la presenciadel voltaje
inducido.
Este voltaje inducido se denomina fem inducida. Si se mantiene quieto el conductor en el
campo magnético, el galvanómetro indicará un voltaje pero en sentido opuesto a cuando
se movía hacia arriba. Si se mueve el conductor hacia los lados, esto es, paralelamente
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al campo de N a S, el galvanómetro indicará cero, mostrando que no se induce ningún
voltaje. Al cambiar la polaridad del imán, esto es, al intercambiar la situación de los polos
N y S, también se cambia el sentido de la indicación del galvanómetro.

Figura 2.1 Comprobación del descubrimiento de Faraday.
El principio de la inducción electromagnéticase puede resumir como sigue: siempre que
haya un movimiento entre un conductor y un campo magnético, se inducirá una fem en el
conductor; puede permanecer el campo magnético estacionario y el conductor moverse a
través de él o bien permanecer el conductor estacionario y ser el campo magnético el
que se mueva.
Características de la corriente alterna.
Grados eléctricos: en la figura 2.2 se muestrael voltaje de CA comenzando en cero
voltios, aumentando en sentido positivo hasta un valor máximo a los 90°, después
bajando a cero a los 180°, donde cambia de polaridad, o alterna; volviendo después a
aumentar hasta su valor máximo negativo a los 270° y bajando otra vez a cero a los 360°.
Desde este punto continúa indefinidamente repitiendo este ciclo.
Los grados mencionados se llaman grados...