Corriente alterna

TEMA 3: CORRIENTE ALTERNA
MONOFÁSICA

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN.
1.1 Ondas senoidales: parámetros característicos.
1.3 Representación vectorial de una onda senoidal.
1.2 Ondas senoidales simultáneas.
1.3 Números complejos: forma binómica y polar.
2. CORRIENTE ALTERNA. ELEMENTOS LINEALES.
2.1 Magnitudes características en c.a.
3. CIRCUITO RESISTIVO PURO (RESISTENCIA R).
4. CIRCUITOINDUCTIVO PURO (BOBINA L).
5. CIRCUITO CAPACITIVO PURO (CONDENSADOR C).

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ÍNDICE

6. CIRCUITOS EN SERIE.
6.1 Circuito RL.
6.2 Circuito RC.
6.3 Circuito RLC.
7. RESOLUCIÓN DE CIRCUITOS MIXTOS RLC.
7.1 Ejemplo de aplicación.
8. POTENCIA EN CORRIENTE ALTERNA.
8.1 P, Q y S. Factor de potencia.
8.2 Triángulo de potencias.
9. CUESTIONES BÁSICAS.
10. RESONANCIA: CIRCUITOS SERIE YPARALELO.

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1. INTRODUCCIÓN
Tanto la corriente eléctrica que abastece la industria como la que se utiliza
en las viviendas para alumbrado, calefacción y funcionamiento de
electrodomésticos, son de tipo alterno senoidal.
Los electrones se mueven por los conductores cambiando de sentido al
ritmo de cincuenta (europa) o sesenta (USA) veces por segundo, y la
representación en función del tiempotanto de la tensión como de la
intensidad de corriente adquieren valores variables de tipo cíclico senoidal.

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1.1 Ondas senoidales: parámetros característicos.
La expresión general de cualquier onda senoidal es:
a=a max∗sin ∗t
−
−

−

“a” es la magnitud senoidal (voltaje, tensión o potencia) que estamos
considerando.
“ω” es la frecuencia angular en rad/segundo.
También sesuele usar la frecuencia “f” o nº de ciclos por cada segundo
la cual (se obtiene según f = ω /2π y su unidad es el Herzio), o su
inversa, que es el periodo o tiempo invertido en realizar un ciclo (se
obtiene según T = 1/f y su unidad es el segundo)
“φ” es la fase inicial, y representa el adelanto o retraso de la onda en
radianes respecto al origen de tiempos t=0
En este gráfico la tensión“u” tiene una fase inicial
φ=0, mientras que la intensidad “i” tiene una fase
inicial φ=π/4=45º (la “i” está adelantada una fase
de π/4 radianes respecto de “u”)
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1.2 Representación vectorial de una onda senoidal.
Una onda senoidal puede representarse por medio de un vector de módulo
amax que gira en sentido antihorario con velocidad angular constante ω
La orientación de este vector varía alo
largo del tiempo. Sin embargo, a efectos
de representación se consideran la
orientación y el sentido que le
corresponden al vector, en el instante
inicial t=0.

El angulo φ es la fase inicial (adelanto o
retraso de la onda respecto el origen de
tiempos).

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1.3 Ondas senoidales simultaneas.
Cuando varias magnitudes relacionadas entre sí (tensión e intensidad)
varían con eltiempo de forma senoidal se dice que son ondas senoidales
simultáneas. Si además estas ondas, son de la misma frecuencia (lo cual
siempre ocurre con la intensidad y tensión de una c.a, 50 Hz en Europa),
se pueden representar vectorialmente de forma conjunta usando los
diagramas del apartado anterior. Puede ocurrir que:
− Las 2 ondas senoidales de = frecuencia alcancen sus valores máximo y
mínimoen los mismos instantes. Se dice que están en fase.
− Por el contrario, no coincidan los instantes en que las ondas alcanzan
sus valores máximo y mínimo. Se dice que están desfasadas y una esta
adelantada o atrasada respecto a la otra.

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1.4 Números complejos: forma binómica y polar.
Un número complejo se puede expresar de tres formas:
−

Forma binómica: z = x + j*y
a y b sonnúmeros reales, j = √(-1)

−

Forma vectorial: los números complejos
pueden representarse trazando 2 ejes
coordenados perpendiculares entre sí, uno
horizontal, llamado eje real y otro vertical,
llamado eje imaginario.

−

Forma polar o modulo argumental: rφ
Podemos obtener la forma polar a partir de la binómica
r=módulo=  x 2  y 2
y
=argumento=arctan  
x

Para pasar de la...