Corriente Alterna

GUIA DE LABORATORIO Nº 1

Corriente Alterna: Parámetros fundamentales y representación Fasorial.-

1. Objetivo:
Al término de la guia , usted deberá ser capaz de:
* Recordar y aplicar los conceptos de amplitud, periodo , frecuencia y fase de una corriente alterna
* Graficar en Excel las ondas de corriente alterna tanto en fase como desfasadas y comprender el efecto de estedesfase en la potencia
* Visualizar en forma practica una onda de corriente alterna desde un generador a un osciloscopio y comprender los parámetros que influyen en su obtención y magnitud.

2. Desarrollo de contenidos.

Introducción.

La corriente alterna debe su importancia al hecho que puede producirse economica-
mente por medio de grandes unidades generadoras; su tensión puede elevarseo re-
ducirse fácilmente, de manera tal que la energía puede transportarse a grandes distancias.
Las grandes industrias prefieren las corrientes alternas, pues su maquinaria trabaja mejor con este tipo de energía, además que el costo de dichas maquinas es inferior a otras y requieren de menores procesos de mantención.

Representación de una corriente alterna

Una corriente alterna quedafácilmente representada por una función trigonométrica.
La cual puede ser seno o coseno. Esto se debe a que una corriente alterna se obtiene
físicamente por la rotación de una espira en el interior de un campo magnético. Por lo tanto, cuando dicha espira da una vuelta completa por el inductor, a descrito una circunferencia de 360º o de 2π rad.

Por lo antes expuesto, una corriente o tensiónalterna se puede expresar matematicamen-
te como sigue:



En donde:
A0 es la amplitud en voltios o amperios (también llamado valor máximo o de pico),
ω la pulsación en radianes/segundo,
t el tiempo en segundos, y
β el ángulo de fase inicial en radianes.

Al desarrollar esta función en el dominio del tiempo, se obtiene una onda sinusoidal, que se puede visualizar a continuación.Fig. Nº 1: Onda sinusoidal y sus principales parámetros.
En nuestro caso, cuando hablamos de una onda senoidal de corriente alterna, esta puede ser de tensión o voltaje, como de intensidad de corriente.

La forma antes señalada es conocida como representación matemática de las ondas de tension y corriente, las cuales se pueden escribir como:

V(t) = Vm * sen( 2π*50*t); i(t) = Im* sen( 2π*50*t)Finalmente, el producto de estas dos ecuaciones, nos da como resultado, la potencia de la corriente alterna.

Desfase de la corriente respecto del voltaje.

La corriente puede adelantar a la tensión o bien retrasarse. Esta lo hace en cierto ángulo, situación que se escribe como:
(t) = Im* sen( 2π*50*t+ Ø) corriente en adelanto

(t) = Im* sen( 2π*50*t-Ø) corriente en retras

TIEMPO |ANGULO | SENO ANGULO | VOLTAJE | CORRIENTE | POTENCIA |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0,001 | 0,314 | 0,30886552 | 96,0571768 | 15,443276 | 1483,43749 |
0,002 | 0,628 | 0,587527526 | 182,72106 | 29,3763763 | 5367,68263 |
0,003 | 0,942 | 0,808736061 | 251,516915 | 40,436803 | 10170,5399 |
0,004 | 1,256 | 0,950859461 | 295,717292 | 47,542973 | 14059,2792 |
0,005 | 1,57 | 0,999999683 |310,999901 | 49,9999841 | 15549,9901 |
0,006 | 1,884 | 0,951351376 | 295,870278 | 47,5675688 | 14073,8298 |
0,007 | 2,198 | 0,809671788 | 251,807926 | 40,4835894 | 10194,0887 |
0,008 | 2,512 | 0,588815562 | 183,12164 | 29,4407781 | 5391,24356 |
0,009 | 2,826 | 0,31037991 | 96,5281519 | 15,5189955 | 1498,01995 |
0,01 | 3,14 | 0,001592653 | 0,49531506 | 0,07963265 | 0,03944325 |
0,011 | 3,454 |-0,307350347 | -95,5859579 | -15,3675174 | 1468,91887 |
0,012 | 3,768 | -0,586237999 | -182,320018 | -29,3119 | 5344,14612 |
0,013 | 4,082 | -0,807798281 | -251,225266 | -40,3899141 | 10146,9669 |
0,014 | 4,396 | -0,950365133 | -295,563556 | -47,5182566 | 14044,6649 |
0,015 | 4,71 | -0,999997146 | -310,999113 | -49,9998573 | 15549,9113 |
0,016 | 5,024 | -0,951840879 | -296,022513 |...