Corriente alterna

TEMA V
CORRIENTE ALTERNA
Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente.
La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía.Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de onda periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.
Naturalmente, para cambiar de un sentido a otro, es preciso que pase por cero, por lo que el valor de la tensión no será el mismo en todos los instantes. A este tipo de corriente se le llama CORRIENTE ALTERNA, y, por el mismo motivo, se habla de TENSION ALTERNA. La figura 3muestra un ejemplo de corriente alterna.
La corriente contínua se abrevia con las letras C.C.(Corriente Continua) o D.C. (Direct Current), y la alterna, por C.A. (Corriente Alterna) o A.C.(Alternated Current)

Corriente continua

[pic]
Onda triángular

[pic]
Onda cuadrada

[pic]
Onda senoidal

El valor de la corriente en cada instante es el VALOR INSTANTANEO. el número dealternancias o ciclos que describe la corriente en un segundo se le llama FRECUENCIA y se expresa en c/s (ciclos por segundo) o HERTZIOS (Hz). Los múltiplos más usuales del hertzio son:
• KILOHERTZIO (KHz.) =. (1.000 Hz)
• MEGAHERTZIO (KHz.) = (1.000.000 Hz)
• GIGAHERTZIO (KHz.) = (1.000.000.000 Hz)
La frecuencia resulta ser la inversa del período:
        1
f = ---
        T         1
T = ---
          f

Una señal senoidal, tensión, v(t), o corriente, i(t), se puede expresar matemáticamente según sus parámetros característicos, como una función del tiempo por medio de la siguiente ecuación:
Vi = Vmax .senω(t +β )
donde
Vmax es la amplitud en voltios o amperios (también llamado valor máximo o de pico),
ω la pulsación en radianes/segundo, [pic]siendo f la frecuencia
t el tiempo en segundos, y
β el ángulo de fase inicial en radianesel ángulo de fase inicial en radianes.
Se adoptará β = 0

Valores significativos

A continuación se indican otros valores significativos de una señal senoidal:
Valor instantáneo (Vi)): Es el que toma la ordenada en un instante, t, determinado.Vi
Valor pico a pico (Vpp):Diferencia entre su pico o máximo positivo y su pico negativo. Dado que el valor máximo de sen(x) es +1 y el valor mínimo es -1, una señal senoidal oscila entre +Vmax y - Vmax. El valor de pico a pico, escrito como VP-P, es por lo tanto (+Vmax)-(-Vmax) = 2×Vmax
Valor medio (Vmed): Valor del área que forma con el eje de abcisas partido por su período. El área se considera positiva si está por encimadel eje de abcisas y negativa si está por debajo. Como en una señal senoidal el semiciclo positivo es idéntico al negativo, su valor medio es nulo. Por eso el valor medio de una onda senoidal se refiere a un semiciclo.Se puede demostrar que su expresión es la siguiente:
Vmed = 2Vmax/pi

Valor eficaz (Vef):Se llama valor eficaz de una corriente alterna, al valor quetendría 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 mismaresistencia. 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: 
[pic]
 y del mismo modo para la corriente 
[pic]

Ej: Corriente de 2Vpp (pico a pico) de amplitud, frecuencia 476'2 Hz (oscil/seg)
[pic]

Representación fasorial

Una función senoidal puede ser representada por un vector...