Basico corriente alterna

Fundamentos de Electrónica - Análisis de Circuitos en Corriente Alterna

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Aná lisis de Circuit os en Corrient e Alt erna

1 . I nt r oducción:
Continuando con el estudio de los principios básicos que rigen el comportamiento de los circuitos eléctricos y electrónicos, el presente apunte centra la atención en los circuitos excitados por señales sinusoidales alternas de corriente o devotaje. La teoría de circuitos de corriente alterna es fundamental para la comprensión de los fenómenos que se producen en cualquier equipo electrónico. Se definirá inicialmente que es una señal de corriente alterna y se describirá brevemente los parámetros más importantes que se utilizan para caracterizar cuantitativamente una señal de este tipo, haciendo énfasis en la fase, a continuación, seanalizarán las relaciones básicas de corriente, voltaje y fase en resistencias, condensadoresm bobinas y circuitos RL, RC, RLC serie y paralelo. A lo largo del estudio se introducirá una serie de conceptos, técnicas y convenciones que nos permitirán analizar los circuitos de corriente alterna por los mismos métodos generales utilizados para el análisis de circuitos de corriente continua.

2 . Conce ptos Bá sicos de Cor r ie nt e Alt e r na
Una corriente alterna (AC) se caracteriza, fundamentalmente, porque su polaridad o sentido de circulación a través de un circuito no es único y porque no tiene un valor constante a través del tiempo sino que este varía cíclica o periódicamente. En la figura 1. Se ilustra gráficamente, desde este punto de vista, la diferencia entre una corriente continua yuna corriente alterna.
+ A mp litu 0 d A t1 Tiempo(t)

a) DC

+ A mp litu 0 d A1 t1 A2
1 Ciclo

b) AC

-

Tiempo(t)

Figura 1 : Corrient e Alt erna vs corrient e cont inua

En ambos casos, el eje horizontal representa el tiempo y el eje vertical la amplitud o la intensidad de la corriente. El punto t1 marca el instante en el cual se cierra el

PMR/pmr Mayo de 2002

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circuito y comienza a circular la corriente. Las porciones positivas de cada gráfica indican los intervalos de tiempo durante los cuales la corriente circula en una dirección y las porciones negativas los intervalos durante los cuales lo hace en dirección opuesta.

En el caso CC o DC (figura 1-a), la corriente arranca de cero ycrece instantáneamente hasta alcanzar un valor constante (A). En el caso AC (figura 1-b), la corriente comienza en cero, se incrementa progresivamente hasta alcanzar un valor máximo positivos (A1) y luego regresar gradualmente a cero. A partir de este instante, la dirección de circulación de la corriente se invierte y se repite el proceso. Lo anterior implica que la corriente crece progresivamentedesde un máximo valor negativo (A2) y luego disminuye gradualmente vez a cero, finalizando lo que se denomina un ciclo y dando origen número de veces que se repite el ciclo en un segundo se denomina señal, se ampliara este y otros conceptos mas adelante. cero hasta alcanzar hasta retornar otra al ciclo siguiente. El la fr e cu e n cia de la

La forma de onda mostrada en la figura 1-bcorresponde a una señal sinusoidal y es la que se utilizará a los largo del apunte para analizar el comportamiento de los circuitos de corriente alterna. No obstante, los circuitos electrónicos en general pueden ser excitados por formas de onda que no son necesariamente sinusoidales; la figura 2 muestra algunos ejemplos.
+ +

0 t +
Cuadrada

0

+

Rizado

0

0

-

Diente de SierraFigura 2 : Ot ra s form a de Onda s

Pulsos

Todas estas señales tienen un patrón regular: son periódicas, esto es sus formas de onda se repiten exactamente en el tiempo a intervalos regulares. Como se ilustra en la figura 3, cualquier señal periódica compleja siempre es el resultado de la superposición o suma de varias señales sinusoidales relacionadas armónicamente, es decir cuyas frecuencias...