Electricidad

ELECTRICIDAD II

ABELARDO J. MUÑOZ ULLOA

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1. - CORRIENTE ALTERNA
1.1.- INTRODUCCIÓN: Cuando una espira de un conductor que gira dentro de un campo magnético se induce en el una tensión, dicha tensión inducida cambia de polaridad siempre que la posición de la espira se invierta.

La ventaja de la tensión y corriente alterna sobre la continua, no es tanto que seinvierta la polaridad, como el hecho de que sus valores están variando continuamente.

Fig.1.-

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1.2.- GENERADOR ELEMENTAL DE TENSIÓN ALTERNA. En la figura 3, podemos ver las posiciones que ocupa la espira en cada cuarto de vuelta, durante un ciclo completo y la onda correspondiente a la tensión inducida durante ese ciclo. El campo magnético sesupone vertical.

Fig. 2.-

La espira se indica en la posición horizontal de partida, la espira gira en sentido contrario a las manecillas del reloj, en cada uno de los conductores se induce una tensión de polaridad opuesta, ya que uno va hacia arriba a la izquierda y el otro hacia abajo a la derecha. Analizaremos el movimiento del conductor ennegrecido. Partiendo de Cero grado.  En laposición “A”, la espira está horizontal (0°) y se ubica paralelamente al campo magnético siendo, por lo tanto, nula la tensión.  En la posición “B”, donde corta perpendicularmente al campo (90°) y se produce, la máxima tensión inducida.  En la posición “C”, vuelve a la posición horizontal, en que no corta líneas de fuerza, por lo tanto, el valor de la tensión vuelve a ser nula. Hasta aquí lapolaridad es positiva (de “A”, “B” y “C”).  En la posición “D”, la tensión inducida es máxima, pero, de polaridad negativa, por debajo del eje de tensión nula.  En la última posición, podemos llamarla “A2”, la espira ennegrecida completa el recorrido del giro de 360°, donde la tensión es cero.

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ONDA SENOIDAL
120

100

80

60

40

20TENSIÓN CA.

0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390

-20

-40

-60

-80

-100

-120

GRADOS

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1.4.- MEDIDA ANGULAR. El ciclo de tensión corresponde a una rotación completa de la espira a lo largo de una circunferencia, resulta cómodo considerar las partes o fracciones del ciclo como ángulos. Sabemos que lacircunferencia tiene 360°. 1.5.- MEDIDAS RADIANES. Conviene a veces emplear una unidad angular llamada radian, que es un ángulo de valor igual a 57,3°. El radian es la parte de la circunferencia que contiene un arco de longitud igual al radio “r” de dicha circunferencia. Puesto que la longitud total de la circunferencia es igual a 2π r, entonces el circulo correspondiente tiene 2π radianes. Por lo tanto, unciclo es igual a 2π radianes.  360° equivalen a 2π radianes  La constante 2π en medida circular tiene un valor de 6,28. 1.6.- VALORES DE UNA ONDA SINUSOIDAL. ANGULO SENO TENSIÓN DE LA ESPIRA

0° 30° 45° 60° 90° 180° 270° 360°

0 0.500 0.707 0.866 1.000 0 -1.000 0

CERO 50 % DEL MÁXIMO 70.7 % DEL MÁXIMO 86.6 % DEL MÁXIMO VALOR MÁXIMO POSITIVO CERO VALOR MÁXIMO NEGATIVO CERO

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El valor instantáneo de una tensión sinusoidal para un ángulo cualquiera de rotación, se expresa mediante la fórmula: e = E sen θ volts  θ : (theta) es el ángulo. donde,

 sen: es la abreviatura de seno.  E: es el valor máximo de la tensión.  e: es el valor instantáneo para un ángulo cualquiera. 1.7.- VALORES DE LA TENSIÓN Y DE LA CORRIENTE DE FORMASINUSOIDAL. Puesto que una onda sinusoidal alterna de tensión o de corriente tiene infinidad de valores instantáneo a lo largo de un ciclo, es conveniente definir algunos valores concretos para comparar unas ondas con otras.  CICLO. Corresponde a una revolución completa de la espira girando sobre sí misma.  VALOR MÁXIMO. Es un valor característico que corresponde al valor de cresta, que es el...