electronica

UNIVERSIDAD DE CANTABRIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA
ELÉCTRICA Y ENERGÉTICA

COLECCIÓN:
“ELECTROTECNIA PARA
INGENIEROS NO ESPECIALISTAS”

CORRIENTE ALTERNA
MONO Y TRIFÁSICA

Miguel Angel Rodríguez Pozueta
Doctor Ingeniero Industrial

OBSERVACIONES SOBRE LA NOMENCLATURA
En este texto, siguiendo la nomenclatura habitual en Electrotecnia, se ha utilizado la letra “j”
para designar ala unidad imaginaria, − 1 , en los números complejos. En muchos textos
matemáticos el lector puede observar que se emplea la letra “i” para designar a − 1 .

© 2010, Miguel Ángel Rodríguez Pozueta
Universidad de Cantabria (España)
Departamento de Ingeniería Eléctrica y Energética
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ÍNDICE
CORRIENTE ALTERNA MONO Y TRIFÁSICA
I. CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
Conceptos básicos ……………….…...…….………...………………………

1

Magnitudes básicas …………………...…….………...………………………

2

Elementos pasivos …….………………...….………...………………………

3Generadores o fuentes …………………...….………...………………………

3

Topología de redes ………………………….………...………………………

7

Acoplamiento de resistencias ……….………...……...………………………

8

Magnitudes alternas ………….…………………..…...………………………

9

Representación fasorial …….…………………….…...……………………… 10
Comportamiento de los elementos pasivos en c.a. Resistencia.
Inductancia. Condensador. Circuito serie R-L-C.Impedancia ……..…...…… 13
La potencia en corriente alterna ………………….…...……………………… 15
Los tres significados del ángulo ϕ …………………….…...………………… 16
Mejora del factor de potencia ...………………….…...……………………… 17
II. CORRIENTE ALTERNA TRIFÁSICA EQUILIBRADA
Circuito trifásico independiente ...…………………….……………………… 18
Sistema trifásico equilibrado ...………………….…...…….………………… 18
Conexión estrella equilibrada...………………….…...……………………… 20
Conexión triángulo equilibrado ...…………..…….…..……………………… 21
Expresión fasorial de las tensiones y corrientes de
sistemas trifásicos equilibrados ...………………….………………………… 23
La potencia en sistemas trifásicos equilibrados ...………………….………… 24
Mejora del factor de potencia en trifásica ...………………….…….………… 25
Medida de la potencia en trifásica. Método de los dos vatímetros ……...…… 26
Ventajasde la c.a. trifásica frente a la monofásica ...………………………… 26
ANEXO: RESUMEN DE POTENCIA EN C.A. MONOFÁSICA …..….………… 27

-I-

CONCEPTOS BÁSICOS
Convenios de signos para tensiones y corrientes en generadores y receptores
Las leyes de los circuitos eléctricos se
establecieron mucho antes que la teoría electrónica
de la materia. Esto hizo que en estas leyes se
partiera del supuesto de quela corriente eléctrica
era debida al movimiento de cargas eléctricas1
positivas. Hoy en día se sabe que, en realidad, las
corrientes se deben al movimiento de electrones, es
decir, de cargas negativas. No obstante se siguen
empleando estas leyes tal como se establecieron en
su momento, ya que se obtienen resultados
correctos.
Por lo tanto, se parte de que la corriente
eléctrica en uncircuito circula tal como se indica
en la Fig. 1. Esto es, se utilizan estos convenios de signos para tensiones y corrientes:
Fig. 1: Circuito básico de corriente alterna

•
•

1

En los receptores o cargas la corriente es debida a la acción del campo eléctrico y se dirige desde el lado de
mayor potencial eléctrico al de menor. Es decir, del lado del signo + al lado del signo - de latensión.
En los generadores o fuentes la corriente debe ser impulsada contra el campo eléctrico para cerrar su recorrido a
través del circuito. Esto se realiza a expensas de una energía de otro tipo -mecánica, química, etc.- que es
absorbida por el generador para transformarla en energía eléctrica. Esto hace que en el interior de los generadores la corriente vaya desde del lado del...