Factor de calidad y resonancia electricidad
Páginas: 11 (2746 palabras)
Publicado: 11 de febrero de 2011
INTRODUCCIÓN
El elevado crecimiento de la economía en los últimos años se ha traducido en una extraordinaria expansión de energía así como el desarrollo tecnológico, esto implica una alta proliferación de controles y dispositivos electrónicos, electrodomésticos con elementos de estado sólido y cargas no lineales, tales como hornos o soldadores de arco, sistemas de tracción eléctrica, trenes delaminación, máquinas eléctricas con controles de estado sólido, equipos con núcleos saturables, etc., los cuales han producido una gran cantidad de perturbaciones en las ondas de tensión y corriente del sistema eléctrico nacional, creando un nuevo problema denominado perturbaciones eléctricas.
El concepto "Calidad de Energía Eléctrica" es un tema esencial el cual ha evolucionado en la últimadécada a escala mundial, está relacionada con las perturbaciones eléctricas que pueden afectar a las condiciones eléctricas de suministro y ocasionar el mal funcionamiento o daño de equipos y procesos. Por tal razón, se requiere un tratamiento integral del problema desde diversos frentes. Estos comprenden, entre otros, investigación básica y aplicada, diseño, selección, operación y mantenimiento deequipos, normalización, regulación, programas de medición y evaluación, capacitación de personal. etc.
El presente trabajo trata de dar a conocer un adecuado conocimiento de la generación, propagación y efectos de estas perturbaciones. Esto resulta fundamental para tener los conocimientos básicos como lo es el factor de calidad y los circuitos resonantes para que nos permitan en un futuro en lapráctica de nuestra carrera ingenieril las posibles soluciones y medidas que tiendan a minimizar estos efectos.
CIRCUITO RESONANTE
Es un circuito formado por una bobina L y un condensador C. En circuito LC hay una frecuencia para la cual se produce un fenómeno de resonancia eléctrica, a la cual se llama frecuencia de resonancia, para la cual la reactancia inductiva es igual a la reactanciacapacitiva ([pic]). Por lo tanto, la impedancia será mínima e igual a la resistencia óhmica. Esto también equivale a decir, que el circuito estará en fase.
En un circuito resonante, la impedancia total vendrá dada por:
[pic]y siendo, [pic], entonces [pic], y así [pic]
En el estado de resonancia eléctrica, al ser la impedancia mínima, la intensidad eficaz de la corriente será máxima.Simultáneamente, la diferencia de potencial o tensión eléctrica correspondiente a [pic]y [pic], tiene valores máximos iguales.
Otra característica de los circuitos resonantes es que la energía liberada por un elemento reactivo (inductor o capacitor) es exactamente igual a la absorbida por el otro. Es decir, durante la primera mitad de un ciclo de entrada el inductor absorbe toda la energía liberada por elcapacitor, y durante la segunda mitad del ciclo el capacitor vuelve a capturar la energía proveniente del inductor. Es precisamente esta condición "oscilatoria" que se conoce como resonancia, y la frecuencia en la que esta condición se da es llamada frecuencia resonante.
Los circuitos resonantes son especialmente útiles cuando se desea hacer "sintonizadores" o "tuners", en los cuales se quieredar suficiente potencia a sólo una frecuencia dentro de un espectro. Por ejemplo cuando sintonizamos una emisora de radio en nuestro receptor lo que se ha producido es una condición de resonancia para la frecuencia central de esa radio-emisora. En el caso de los receptores de radio comerciales tienen un circuito resonante "ajustable" para poder seleccionar la frecuencia resonante adecuada. En lasemisoras de FM los rangos de frecuencia varían entre 88 y 108 MHz.
RESONANCIA
La resonancia es una condición definida específicamente para un circuito que contiene elementos R, L y C. Para exponerlo se hace una comparación gráfica de la magnitud y el ángulo de cierta función compleja respecto a la frecuencia f(Hz) o frecuencia angular w(rad/s). Entre los tipos de circuitos resonantes...
El elevado crecimiento de la economía en los últimos años se ha traducido en una extraordinaria expansión de energía así como el desarrollo tecnológico, esto implica una alta proliferación de controles y dispositivos electrónicos, electrodomésticos con elementos de estado sólido y cargas no lineales, tales como hornos o soldadores de arco, sistemas de tracción eléctrica, trenes delaminación, máquinas eléctricas con controles de estado sólido, equipos con núcleos saturables, etc., los cuales han producido una gran cantidad de perturbaciones en las ondas de tensión y corriente del sistema eléctrico nacional, creando un nuevo problema denominado perturbaciones eléctricas.
El concepto "Calidad de Energía Eléctrica" es un tema esencial el cual ha evolucionado en la últimadécada a escala mundial, está relacionada con las perturbaciones eléctricas que pueden afectar a las condiciones eléctricas de suministro y ocasionar el mal funcionamiento o daño de equipos y procesos. Por tal razón, se requiere un tratamiento integral del problema desde diversos frentes. Estos comprenden, entre otros, investigación básica y aplicada, diseño, selección, operación y mantenimiento deequipos, normalización, regulación, programas de medición y evaluación, capacitación de personal. etc.
El presente trabajo trata de dar a conocer un adecuado conocimiento de la generación, propagación y efectos de estas perturbaciones. Esto resulta fundamental para tener los conocimientos básicos como lo es el factor de calidad y los circuitos resonantes para que nos permitan en un futuro en lapráctica de nuestra carrera ingenieril las posibles soluciones y medidas que tiendan a minimizar estos efectos.
CIRCUITO RESONANTE
Es un circuito formado por una bobina L y un condensador C. En circuito LC hay una frecuencia para la cual se produce un fenómeno de resonancia eléctrica, a la cual se llama frecuencia de resonancia, para la cual la reactancia inductiva es igual a la reactanciacapacitiva ([pic]). Por lo tanto, la impedancia será mínima e igual a la resistencia óhmica. Esto también equivale a decir, que el circuito estará en fase.
En un circuito resonante, la impedancia total vendrá dada por:
[pic]y siendo, [pic], entonces [pic], y así [pic]
En el estado de resonancia eléctrica, al ser la impedancia mínima, la intensidad eficaz de la corriente será máxima.Simultáneamente, la diferencia de potencial o tensión eléctrica correspondiente a [pic]y [pic], tiene valores máximos iguales.
Otra característica de los circuitos resonantes es que la energía liberada por un elemento reactivo (inductor o capacitor) es exactamente igual a la absorbida por el otro. Es decir, durante la primera mitad de un ciclo de entrada el inductor absorbe toda la energía liberada por elcapacitor, y durante la segunda mitad del ciclo el capacitor vuelve a capturar la energía proveniente del inductor. Es precisamente esta condición "oscilatoria" que se conoce como resonancia, y la frecuencia en la que esta condición se da es llamada frecuencia resonante.
Los circuitos resonantes son especialmente útiles cuando se desea hacer "sintonizadores" o "tuners", en los cuales se quieredar suficiente potencia a sólo una frecuencia dentro de un espectro. Por ejemplo cuando sintonizamos una emisora de radio en nuestro receptor lo que se ha producido es una condición de resonancia para la frecuencia central de esa radio-emisora. En el caso de los receptores de radio comerciales tienen un circuito resonante "ajustable" para poder seleccionar la frecuencia resonante adecuada. En lasemisoras de FM los rangos de frecuencia varían entre 88 y 108 MHz.
RESONANCIA
La resonancia es una condición definida específicamente para un circuito que contiene elementos R, L y C. Para exponerlo se hace una comparación gráfica de la magnitud y el ángulo de cierta función compleja respecto a la frecuencia f(Hz) o frecuencia angular w(rad/s). Entre los tipos de circuitos resonantes...
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