Corrientes y voltajes alternos

Corriente y Voltajes Alternos
Se denomina corriente alterna a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal, puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía.
Voltaje Alterno (AC): V~ Este tipo de voltaje es el que es generado en las líneas o tomas decorriente, este tipo de voltaje se le llama alterno porque puede variar y aparte esta oscilando en la parte positiva y negativa. Regularmente estos voltajes se manejan como funciones senoidales, que pueden variar en el tiempo. Los rangos que maneja el multímetro para el voltaje AC van desde 200V hasta 750V.

Representaciones graficas y matemáticas de la Corriente y el Voltaje Alterno
Encorriente alterna, la tensión varía continuamente en el tiempo, tomando valores positivos y negativos. La forma más común de corriente alterna es la senoidal. Se debe a que los generadores de electricidad más utilizados producen corriente con esta forma.

Por otro lado, la corriente alterna, es más fácil para transportar a lo largo de grandes distancias que la corriente continua. Otra ventajaimportante frente a la corriente continua es que la alterna puede ser fácilmente convertida entre distintos valores de tensión, ya sea aumentándolos o disminuyéndolos, a través de transformadores.

A través de la expresión general de una señal alterna se puede obtener el valor que tiene la tensión en un determinado instante de tiempo. Esta magnitud se denomina valor instantáneo y varía con el tiempo.El valor instantáneo se lo calcula como el valor máximo multiplicado por el seno del ángulo en un determinado instante. Dado que la función seno toma valores entre -1 y 1, el valor instantáneo alcanza sus máximos y mínimos cuando el ángulo vale 90 y 270 grados respectivamente (½ π radianes y ¾π radianes).

V = Vmax sen (α)

Vmax =Valor máximo
α = Angulo

El ángulo en un determinadomomento se calcula como la velocidad angular (angulo recorrido por unidad de tiempo) multiplicada por el tiempo. Se suma un valor de fase, que es distinto de cero en los casos en que se tenga un valor inicial. Por lo tanto la expresión para calcular el valor instantáneo es:

V = Vmax sen (ω t + Φ)

V = Tensión instantánea
Vmax =Valor máximo
ω = Velocidad angular
t = Tiempo
Φ = Fase inicialValor Máximo (Vmax)

Definición de Ciclo, Periodo y Frecuencia
En un generador de CA con dos polos magnéticos, el voltaje de salida y la corriente, cumplen un ciclo sinusoidal durante una revolución de la armadura (una revolución = 360° = 2π radianes ; donde π = pi ). Un ciclo consiste en una alternancia positiva (los primeros 180° o medio ciclo) y en una alternancia negativa (segundo mediociclo o 180°) del voltaje o corriente (fig. 3-1). En un generador de cuatro polos, la armadura sólo necesita girar media revolución para producir un ciclo sinusoidal completo consistente en una alternancia positiva y una negativa. Por lo tanto, en una máquina de cuatro polos, el giro de 180° geométricos de la armadura (o π radianes) es equivalente a una rotación eléctrica de 360° ( 2π radianes), oun ciclo completo. Entonces:
1 ciclo (sinusoidal) = 360° eléctricos =2π radianes eléctricos , (dado que 360° = 2π radianes)
El tiempo requerido para completar un ciclo completo se llama período (T) , y el número de ciclos completados por segundo se denomina frecuencia (f) de la onda sinusoidal. La frecuencia es la inversa del período:
f = 1/ T
Así, si la espira realiza 10 vueltas completas enun segundo, la frecuencia de la f.e.m. inducida será de 10 ciclos/segundo. Semionda o semiciclo se denomina a cada una de las porciones de una sinusoide en la cual el sentido de la f.e.m. inducida es el mismo. En el caso de la figura 3-1 la curva de 0 a 180 grados será el semiciclo positivo y la de 180 a 360 grados será el semiciclo negativo. Cada semiciclo o semionda es una alternancia y por...