Fisica 3
Páginas: 7 (1702 palabras)
Publicado: 25 de marzo de 2012
sica3Circuito de CA RC
Circuito RC serie en corriente alterna (C.A.) En un circuito RC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistencia y por el condensadores la misma y la tensiónVS es igual a la suma fasorial de la tensión en la resistencia (Vr) y la tensión en el condensador (Vc).Vs = Vr + Vc (suma fasorial) Esto significa que cuando la corrienteestá en su punto más alto(corriente pico), será así, tanto en la resistencia como en el condensador (capacitor.) Pero algo diferente pasa con las tensiones (voltajes). En la resistencia, la tensión y la corriente están en fase (sus valores máximos y mínimos coinciden en el tiempo). Pero la tensión en el capacitor no es así. Como el capacitor se opone a cambios bruscos de tensión, la tensión en el condensador estáretrasada con respecto a la corriente que pasa por él. ( el valor máximo de voltaje en el capacitor sucede después del valor máximo de corriente en 90o).Estos 90º equivalen a ¼ de la longitud de onda dada por la frecuencia de la corriente que está pasando por el circuito. La tensión total que alimenta el circuito RC en serie es igual a la suma fasorial de la tensión en la resistencia y la tensión en elcondensador. Esta tensión tiene un ángulo de desfase (causado por el condensador) y se obtiene con ayuda de las siguientes fórmulas: Valor de la tensión (magnitud): Vs = ( VR 2+ VC2)1/2Angulo de desfase Θ = Arctang ( -VC/VR )Como se dijo antes- La corriente adelanta a la tensión en un capacitor en 90°- La corriente y la tensión están en fase en una resistencia. Con ayuda de estos datos se construyeel diagrama fasorial y el triángulo de tensiones. De estos gráficos de obtiene la magnitud y ángulo de la fuente de alimentación (ver fórmulas anteriores):A la resistencia total del conjunto resistencia-capacitor, se le llama impedancia(Z) (un nombre mas generalizado) y....Z es la suma fasorial (no una suma directa) de los valores de la resistencia y de la reactancia del condensador. La unidad dela impedancia es el "ohmio".
La impedancia (Z) se obtiene con ayuda de la siguiente fórmula: donde:- Vs: s la magnitud de la tensión- Θ1: es el ángulo de la tensión- I: es la magnitud de la corriente- Θ2: es el ángulo de la corriente ¿Cómo se aplica la fórmula? Z se obtiene dividiendo directamente Vs e I y el ángulo (Θ) de Z se obtiene restando el ángulo de I del ángulo Vs. El mismotriángulo de tensiones se puede utilizar si a cada valor (tensiones) del triángulo lo dividimos por el valor de la corriente (corriente es igual en todos los elementos en una conexión serie), y así se obtiene el triángulo de impedancia
Circuito LCR en serie
El vector resultante de la suma de los tres vectores es
Se denomina impedancia del circuito al término
de modo que se cumpla una relaciónanáloga a la de los circuitos de corriente continua
V0=I0·Z.
El ángulo que forma el vector resultante de longitud V0 con el vector que representa la intensidad I0 es
Las expresiones de la fem y de la intensidad del circuito son
La intensidad de la corriente en el circuito está atrasada un ángulo respecto de la fem que suministra el generador.
Ecuaciones de Maxwell
Las ecuaciones deMaxwell como ahora las conocemos son las cuatro citadas anteriormente y a manera de resumen se pueden encontrar en la siguiente tabla:
Nombre | Forma diferencial | Forma integral |
Ley de Gauss: | | |
Ley de Gauss para el campo magnético: | | |
Ley de Faraday: | | |
Ley de Ampère generalizada: | | |
Estas cuatro ecuaciones junto con la fuerza de Lorentz son las que explicancualquier tipo de fenómeno electromagnético. Una fortaleza de las ecuaciones de Maxwell es que permanecen invariantes en cualquier sistema de unidades, salvo de pequeñas excepciones, y que son compatibles con la relatividad especial y general. Además Maxwell descubrió que la cantidad era simplemente la velocidad de la luz en el vacío, por lo que la luz es una forma de radiación electromagnética....
Circuito RC serie en corriente alterna (C.A.) En un circuito RC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistencia y por el condensadores la misma y la tensiónVS es igual a la suma fasorial de la tensión en la resistencia (Vr) y la tensión en el condensador (Vc).Vs = Vr + Vc (suma fasorial) Esto significa que cuando la corrienteestá en su punto más alto(corriente pico), será así, tanto en la resistencia como en el condensador (capacitor.) Pero algo diferente pasa con las tensiones (voltajes). En la resistencia, la tensión y la corriente están en fase (sus valores máximos y mínimos coinciden en el tiempo). Pero la tensión en el capacitor no es así. Como el capacitor se opone a cambios bruscos de tensión, la tensión en el condensador estáretrasada con respecto a la corriente que pasa por él. ( el valor máximo de voltaje en el capacitor sucede después del valor máximo de corriente en 90o).Estos 90º equivalen a ¼ de la longitud de onda dada por la frecuencia de la corriente que está pasando por el circuito. La tensión total que alimenta el circuito RC en serie es igual a la suma fasorial de la tensión en la resistencia y la tensión en elcondensador. Esta tensión tiene un ángulo de desfase (causado por el condensador) y se obtiene con ayuda de las siguientes fórmulas: Valor de la tensión (magnitud): Vs = ( VR 2+ VC2)1/2Angulo de desfase Θ = Arctang ( -VC/VR )Como se dijo antes- La corriente adelanta a la tensión en un capacitor en 90°- La corriente y la tensión están en fase en una resistencia. Con ayuda de estos datos se construyeel diagrama fasorial y el triángulo de tensiones. De estos gráficos de obtiene la magnitud y ángulo de la fuente de alimentación (ver fórmulas anteriores):A la resistencia total del conjunto resistencia-capacitor, se le llama impedancia(Z) (un nombre mas generalizado) y....Z es la suma fasorial (no una suma directa) de los valores de la resistencia y de la reactancia del condensador. La unidad dela impedancia es el "ohmio".
La impedancia (Z) se obtiene con ayuda de la siguiente fórmula: donde:- Vs: s la magnitud de la tensión- Θ1: es el ángulo de la tensión- I: es la magnitud de la corriente- Θ2: es el ángulo de la corriente ¿Cómo se aplica la fórmula? Z se obtiene dividiendo directamente Vs e I y el ángulo (Θ) de Z se obtiene restando el ángulo de I del ángulo Vs. El mismotriángulo de tensiones se puede utilizar si a cada valor (tensiones) del triángulo lo dividimos por el valor de la corriente (corriente es igual en todos los elementos en una conexión serie), y así se obtiene el triángulo de impedancia
Circuito LCR en serie
El vector resultante de la suma de los tres vectores es
Se denomina impedancia del circuito al término
de modo que se cumpla una relaciónanáloga a la de los circuitos de corriente continua
V0=I0·Z.
El ángulo que forma el vector resultante de longitud V0 con el vector que representa la intensidad I0 es
Las expresiones de la fem y de la intensidad del circuito son
La intensidad de la corriente en el circuito está atrasada un ángulo respecto de la fem que suministra el generador.
Ecuaciones de Maxwell
Las ecuaciones deMaxwell como ahora las conocemos son las cuatro citadas anteriormente y a manera de resumen se pueden encontrar en la siguiente tabla:
Nombre | Forma diferencial | Forma integral |
Ley de Gauss: | | |
Ley de Gauss para el campo magnético: | | |
Ley de Faraday: | | |
Ley de Ampère generalizada: | | |
Estas cuatro ecuaciones junto con la fuerza de Lorentz son las que explicancualquier tipo de fenómeno electromagnético. Una fortaleza de las ecuaciones de Maxwell es que permanecen invariantes en cualquier sistema de unidades, salvo de pequeñas excepciones, y que son compatibles con la relatividad especial y general. Además Maxwell descubrió que la cantidad era simplemente la velocidad de la luz en el vacío, por lo que la luz es una forma de radiación electromagnética....
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