electronica
Páginas: 12 (2801 palabras)
Publicado: 28 de noviembre de 2013
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Resistencia y Reactancia
Objetivo :
Reconocer la relación entre voltaje y corriente para resistencias bobinas y condensadores bajo excitación alterna.
Reconocer corrientes en fase, en adelanto y en atraso.
I. Introducción
Las resistencias eléctricas son componentes que tienen un comportamiento idéntico en corriente continua y en corriente alterna.
En lasresistencias, la ley de Ohm se cumple en cada instante de tiempo. Esto significa que la corriente es proporcional al voltaje en cada instante, lo cual en corriente alterna se traduce en que la corriente y el voltaje aumentan y disminuyen simultáneamente, es decir, se encuentran en fase. Esto se muestra gráficamente en la figura 1.
Figura 1 – En una resistencia, voltaje y corriente se encuentran enfase.
Muy por el contrario, bobinas y condensadores tienen un comportamiento notablemente distinto si son excitados por fuentes de corriente continua o por fuentes de corriente alterna.
En corriente continua, un condensador ideal se comporta como un circuito abierto y una bobina ideal se comporta como un cortocircuito (una vez concluidos los efectos transientes).
En corriente alterna ambos,bobinas y condensadores, permiten el paso de la corriente, pero presentan cierta “resistencia”, que depende de la frecuencia y del valor de inductancia o capacidad respectiva.
La resistencia que bobinas y condensadores oponen al paso de la corriente alterna se denomina reactancia.
Reactancia inductiva
Una bobina conectada a una fuente de corriente alterna permite el paso de la corriente, peropresenta cierta resistencia, denominada reactancia inductiva (XL).
La reactancia inductiva se produce por efecto combinado de la ley de Ampere y la ley de Lenz. La corriente variable que circula por la bobina genera un campo magnético variable, el que a su vez induce una corriente eléctrica con sentido opuesto a la corriente original.
De aquí se entiende que la magnitud de la reactancia inductivaXL aumenta proporcionalmente con la frecuencia f y la inductancia L, de acuerdo a la siguiente fórmula:
Por otra parte, la corriente que circula a través de la bobina se encuentra atrasada 90º respecto al voltaje entre sus terminales.
La figura 2 muestra gráficamente el desfase entre voltaje y corriente en una bobina.
Figura 2 – En una bobina, la corriente se atrasa 90º respectoal voltaje.
Reactancia capacitiva
Un condensador conectado a una fuente de corriente alterna permite el paso de la corriente, pero presenta cierta resistencia, denominada reactancia capacitiva (XC).
Puesto que entre los terminales del condensador el voltaje varía constantemente, el condensador constantemente se carga y descarga, generando una corriente cuya magnitud aumenta tanto con elvoltaje aplicado, como con el valor de la capacidad del condensador y la velocidad con que varía el voltaje.
Todo esto se traduce en que la reactancia capacitiva disminuye inversamente con la frecuencia y con el valor de la capacidad.
Matemáticamente, la reactancia capacitiva XC que un condensador de capacidad C presenta a una señal de corriente alterna de forma de onda sinusoidal, a frecuenciaf, es:
La corriente alterna que pasa a través del condensador* no varía simultáneamente con el voltaje entre sus terminales, sino que tiene sus ciclos de aumento y decremento 90º en adelanto respecto al voltaje, tal como muestra la figura 3.
Figura 3 – En un condensador, la corriente adelanta al voltaje en 90º.
Comportamiento a frecuencia constante
El comportamiento de lasreactancias en frecuencia variable es de gran utilidad en electrónica, donde encuentran aplicación como filtros y resonadores.
Pero en redes eléctricas de distribución de la energía la frecuencia es constante (en nuestro país: 50Hz), por lo cual las reactancias sólo dependen del valor de capacidad o inductancia respectiva.
En cualquier caso, en corriente alterna el comportamiento de resistencias...
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Resistencia y Reactancia
Objetivo :
Reconocer la relación entre voltaje y corriente para resistencias bobinas y condensadores bajo excitación alterna.
Reconocer corrientes en fase, en adelanto y en atraso.
I. Introducción
Las resistencias eléctricas son componentes que tienen un comportamiento idéntico en corriente continua y en corriente alterna.
En lasresistencias, la ley de Ohm se cumple en cada instante de tiempo. Esto significa que la corriente es proporcional al voltaje en cada instante, lo cual en corriente alterna se traduce en que la corriente y el voltaje aumentan y disminuyen simultáneamente, es decir, se encuentran en fase. Esto se muestra gráficamente en la figura 1.
Figura 1 – En una resistencia, voltaje y corriente se encuentran enfase.
Muy por el contrario, bobinas y condensadores tienen un comportamiento notablemente distinto si son excitados por fuentes de corriente continua o por fuentes de corriente alterna.
En corriente continua, un condensador ideal se comporta como un circuito abierto y una bobina ideal se comporta como un cortocircuito (una vez concluidos los efectos transientes).
En corriente alterna ambos,bobinas y condensadores, permiten el paso de la corriente, pero presentan cierta “resistencia”, que depende de la frecuencia y del valor de inductancia o capacidad respectiva.
La resistencia que bobinas y condensadores oponen al paso de la corriente alterna se denomina reactancia.
Reactancia inductiva
Una bobina conectada a una fuente de corriente alterna permite el paso de la corriente, peropresenta cierta resistencia, denominada reactancia inductiva (XL).
La reactancia inductiva se produce por efecto combinado de la ley de Ampere y la ley de Lenz. La corriente variable que circula por la bobina genera un campo magnético variable, el que a su vez induce una corriente eléctrica con sentido opuesto a la corriente original.
De aquí se entiende que la magnitud de la reactancia inductivaXL aumenta proporcionalmente con la frecuencia f y la inductancia L, de acuerdo a la siguiente fórmula:
Por otra parte, la corriente que circula a través de la bobina se encuentra atrasada 90º respecto al voltaje entre sus terminales.
La figura 2 muestra gráficamente el desfase entre voltaje y corriente en una bobina.
Figura 2 – En una bobina, la corriente se atrasa 90º respectoal voltaje.
Reactancia capacitiva
Un condensador conectado a una fuente de corriente alterna permite el paso de la corriente, pero presenta cierta resistencia, denominada reactancia capacitiva (XC).
Puesto que entre los terminales del condensador el voltaje varía constantemente, el condensador constantemente se carga y descarga, generando una corriente cuya magnitud aumenta tanto con elvoltaje aplicado, como con el valor de la capacidad del condensador y la velocidad con que varía el voltaje.
Todo esto se traduce en que la reactancia capacitiva disminuye inversamente con la frecuencia y con el valor de la capacidad.
Matemáticamente, la reactancia capacitiva XC que un condensador de capacidad C presenta a una señal de corriente alterna de forma de onda sinusoidal, a frecuenciaf, es:
La corriente alterna que pasa a través del condensador* no varía simultáneamente con el voltaje entre sus terminales, sino que tiene sus ciclos de aumento y decremento 90º en adelanto respecto al voltaje, tal como muestra la figura 3.
Figura 3 – En un condensador, la corriente adelanta al voltaje en 90º.
Comportamiento a frecuencia constante
El comportamiento de lasreactancias en frecuencia variable es de gran utilidad en electrónica, donde encuentran aplicación como filtros y resonadores.
Pero en redes eléctricas de distribución de la energía la frecuencia es constante (en nuestro país: 50Hz), por lo cual las reactancias sólo dependen del valor de capacidad o inductancia respectiva.
En cualquier caso, en corriente alterna el comportamiento de resistencias...
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