CAPACITANCIA E INDUCTANCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA marco teorico
Páginas: 5 (1005 palabras)
Publicado: 22 de abril de 2015
CAPACITANCIA E INDUCTANCIA EN CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA
MARCO TEORICO
En electrónica y electrotecnia, se denomina reactancia a la oposición ofrecida al paso de la corriente alterna por inductores (bobinas) y condensadores, se mide en Ohmios y su símbolo es Ω. Junto a la resistencia eléctrica determinan la impedancia total de un componente o circuito, de tal forma que la reactancia (X) es laparte imaginaria de la impedancia (Z) y la resistencia (R) es la parte real, según la igualdad:
Condensador con tensión alterna Sinusoidal:
Si a un condensador se le aplica una tensión sinusoidal alterna que tenga la siguiente forma:
Se mostrará que también la corriente i del condensador tiene una curva sinusoidal y que la tensión se encuentra adelantada en un ángulo:
La corriente, portanto, se rige por la siguiente ecuación:
La siguiente imagen muestra la característica.
La tensión del condensador alcanza su mayor valor en el momento en que la intensidad de corriente tenga un valor de cero y viceversa.
Imagen 1. En el circuito de corriente del condensador, la corriente está adelantada a la tensión aplicada en un ángulo de φ= 90°.
Reactancia de un condensador
El valormomentáneo p(t) de la potencia consumida por el condensador es el resultado del producto de los valores momentáneos de la corriente y la tensión. Dado que, no obstante, la corriente y la tensión del condensador tienen un desfase de 90°, se obtiene para el consumo de potencia una curva en función del tiempo de doble frecuencia, tal como se muestra en la siguiente gráfica (curva verde). Esta contiene, poruna parte, tramos en el tiempo en los que la tensión y la corriente mantienen el mismo sentido y, por tanto, el condensador opera como carga; por otra parte, tiene también largos tramos en los que la tensión y la corriente presentan sentidos opuestos y, por tanto, el condensador trabaja como generador (batería).
En el diagrama, el consumo de energía se representa como potencia positiva y laentrega de energía como potencia negativa. La energía eléctrica, por lo tanto, oscila constantemente entre el condensador y la fuente de tensión. Al contrario de la potencia activa de una carga resistiva (en la que la energía eléctrica se convierte en energía calorífera) se habla aquí de la reactancia del condensador. Respectivamente, el condensador posee, en lugar de una resistencia efectiva, unareactancia XC (capacitiva) que viene dada por los cuocientes resultantes del valor eficaz de tensión U y el valor eficaz de corriente I:
De igual manera que lo que ocurre con la resistencia efectiva, la unidad que expresa la reactancia es el ohmio (símbolo W).
Como se insinuó anteriormente, un condensador "conduce" corriente alterna, y lo hace de mejor manera mientras mayor sea su frecuencia y mayorla capacidad del condensador. A continuación se expone la fórmula de la reactancia capacitiva:
De manera cualitativa, se puede expresar lo siguiente:
“La reactancia capacitiva se vuelve menor mientras más elevada sea la frecuencia y mayor la capacidad”
Bobina con tensión alterna sinusoidal
Como ya se observó durante el análisis del proceso de conexión y desconexión de una bobina, lacorriente empieza a fluir con retardo. Si se introduce una inductancia pura (esto es, una bobina con una resistencia óhmica despreciable) a una tensión alterna sinusoidal que tenga la siguiente forma:
Se mostrará que también la corriente i de la bobina tiene una curva sinusoidal y que la tensión se encuentra retardada en un ángulo igual a:
La corriente, por tanto, se rige por la siguiente ecuación:La siguiente imagen muestra la curva.
Imagen 3. En el circuito de corriente de la bobina, la corriente sigue a la tensión aplicada en un ángulo de φ= 90°.
La corriente de la bobina alcanza su mayor valor en el momento en que el valor de la tensión es cero y viceversa.
Al igual que lo que ocurre con el condensador, la bobina, a saber, consume una corriente alterna, pero debido al desfase...
MARCO TEORICO
En electrónica y electrotecnia, se denomina reactancia a la oposición ofrecida al paso de la corriente alterna por inductores (bobinas) y condensadores, se mide en Ohmios y su símbolo es Ω. Junto a la resistencia eléctrica determinan la impedancia total de un componente o circuito, de tal forma que la reactancia (X) es laparte imaginaria de la impedancia (Z) y la resistencia (R) es la parte real, según la igualdad:
Condensador con tensión alterna Sinusoidal:
Si a un condensador se le aplica una tensión sinusoidal alterna que tenga la siguiente forma:
Se mostrará que también la corriente i del condensador tiene una curva sinusoidal y que la tensión se encuentra adelantada en un ángulo:
La corriente, portanto, se rige por la siguiente ecuación:
La siguiente imagen muestra la característica.
La tensión del condensador alcanza su mayor valor en el momento en que la intensidad de corriente tenga un valor de cero y viceversa.
Imagen 1. En el circuito de corriente del condensador, la corriente está adelantada a la tensión aplicada en un ángulo de φ= 90°.
Reactancia de un condensador
El valormomentáneo p(t) de la potencia consumida por el condensador es el resultado del producto de los valores momentáneos de la corriente y la tensión. Dado que, no obstante, la corriente y la tensión del condensador tienen un desfase de 90°, se obtiene para el consumo de potencia una curva en función del tiempo de doble frecuencia, tal como se muestra en la siguiente gráfica (curva verde). Esta contiene, poruna parte, tramos en el tiempo en los que la tensión y la corriente mantienen el mismo sentido y, por tanto, el condensador opera como carga; por otra parte, tiene también largos tramos en los que la tensión y la corriente presentan sentidos opuestos y, por tanto, el condensador trabaja como generador (batería).
En el diagrama, el consumo de energía se representa como potencia positiva y laentrega de energía como potencia negativa. La energía eléctrica, por lo tanto, oscila constantemente entre el condensador y la fuente de tensión. Al contrario de la potencia activa de una carga resistiva (en la que la energía eléctrica se convierte en energía calorífera) se habla aquí de la reactancia del condensador. Respectivamente, el condensador posee, en lugar de una resistencia efectiva, unareactancia XC (capacitiva) que viene dada por los cuocientes resultantes del valor eficaz de tensión U y el valor eficaz de corriente I:
De igual manera que lo que ocurre con la resistencia efectiva, la unidad que expresa la reactancia es el ohmio (símbolo W).
Como se insinuó anteriormente, un condensador "conduce" corriente alterna, y lo hace de mejor manera mientras mayor sea su frecuencia y mayorla capacidad del condensador. A continuación se expone la fórmula de la reactancia capacitiva:
De manera cualitativa, se puede expresar lo siguiente:
“La reactancia capacitiva se vuelve menor mientras más elevada sea la frecuencia y mayor la capacidad”
Bobina con tensión alterna sinusoidal
Como ya se observó durante el análisis del proceso de conexión y desconexión de una bobina, lacorriente empieza a fluir con retardo. Si se introduce una inductancia pura (esto es, una bobina con una resistencia óhmica despreciable) a una tensión alterna sinusoidal que tenga la siguiente forma:
Se mostrará que también la corriente i de la bobina tiene una curva sinusoidal y que la tensión se encuentra retardada en un ángulo igual a:
La corriente, por tanto, se rige por la siguiente ecuación:La siguiente imagen muestra la curva.
Imagen 3. En el circuito de corriente de la bobina, la corriente sigue a la tensión aplicada en un ángulo de φ= 90°.
La corriente de la bobina alcanza su mayor valor en el momento en que el valor de la tensión es cero y viceversa.
Al igual que lo que ocurre con el condensador, la bobina, a saber, consume una corriente alterna, pero debido al desfase...
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