Corriente

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CIRCUITO DE CORRIENTE ALTERNA LRC EN SERIE

OBJETIVOS
Para un circuito de corriente alterna LRC en serie:
❖ Medir la corriente eficaz
❖ Medir los voltajes eficaces en el condensador y en la bobina
❖ Medir la impedancia total
❖ Medir indirectamente la resistencia óhmica total
❖ Medir lasreactancias capacitiva e inductiva
❖ Calcular la diferencia de fase de la corriente respecto al voltaje de entrada
❖ Por medio de operaciones con fasores, contrastar los resultados experimentales con la teoría
MATERIALES

➢ Tablero electrónico de entrenamiento
➢ Condensador
➢ Bobina
➢ 2 Tester digitales
➢ Fuente de corriente alterna de voltaje variable➢ Cables y conectores

PARTE TEÓRICA

Un circuito de corriente alterna (ac) está formado por elementos eléctricos y una fuente de alimentación de voltaje alterno. En la figura 1 se muestra el diagrama de un circuito de ac con un solo elemento resistivo. Si la fuente de voltaje alterno es del tipo sinusoidal:
E =E0sen(t

que es el caso más general, el voltaje a través de la resistencia es una función del tiempo de la forma:

[pic] (1) con V0 = E0
donde ( es la frecuencia angular ([pic]). El voltaje oscila entre los valores extremos instantáneos: +V0 y –V0 siendo V0 el voltaje pico.

La corriente a través de la resistencia tambiénvaría en forma sinusoidal:

[pic] (2)

donde I0 es la corriente pico. La figura 2 muestra las gráficas del voltaje y de la corriente, en función del tiempo. Observa que están en fase, esto es: alcanzan valores de cero y valores extremos al mismo tiempo.

Fig. 1Fig. 2

Como la corriente oscila entre + V0 y –V0 en cada ciclo, y el valor promedio de la función [pic] en uno o más ciclos completos es cero, la corriente promedio es cero. Pero el hecho de que la corriente promedio sea cero, no significa que no haya calentamiento por efecto joule, esto es; disipación de energía. La disipación de energía instantánea seobtiene utilizando la corriente instantánea:

[pic] (3)

aun cuando la corriente cambia de signo cada medio ciclo, el cuadrado de la corriente siempre es positivo. Así, el valor promedio de [pic] es diferente de cero. El promedio de [pic] es:

[pic]

usando la igualdad [pic] podemosescribir

[pic]

luego tenemos para la potencia media

[pic] (4)

Escribiendo la potencia media para la corriente alterna como se expresa en los circuitos de corriente directa ([pic]) tenemos:

[pic](5) donde [pic]I0 (6)

Al valor [pic] se lo denomina corriente eficaz o corriente rms (siglas que en ingles significan raíz cuadrática media). Por un razonamiento similar se deduce el voltaje eficaz o voltaje rms
[pic] (7)

La ley de Ohm para un circuito de corriente alterna seescribe como:

[pic] (8)

para los efectos de disipación de energía, un circuito ac es equivalente uno de corriente directa (dc) por el cual circule una corriente continua I de valor I = Irms y esté sometido a un potencial V = Vrms
Otros valores de corriente y voltaje usados con frecuencia son los valores pico a...
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