Funcionamiento De Los Wattimetros

PRODUCCIÓN DE LA CORRIENTE ALTERNA SENOIDAL.

La corriente alterna se genera al girar una espira conductora en el seno de un campo magnético. Supongamos que la espira, formada por un hilo conductor, encierra una superficie S, que la inducción del campo magnético es B. y supongamos también que esta espira gira con velocidad angular constante, w.
 El flujo magnético, Φ, a través de la espira irávariando en función de las diferentes posiciones que vaya tomando ésta en el seno del campo magnético:
Φ=BScosλ

λ  es el ángulo que forma la normal a la superficie de la espira con la dirección de las líneas de inducción magnética B. En función de la velocidad angular con la que gira la espira, w, y el tiempo transcurrido, t, el ángulo λ valdrá:

λ=wt

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Producción de corriente alternaSegún la ley de la inducción electromagnética de Faraday, al variar el flujo magnético a través de la espira, se induce en ésta una f.e.m., e, que será proporcional a esta variación:
El producto es una constante, ya que B, S y w son constantes. Esta constante representa el valor máximo de la tensión, vamos a llamar em[1] a esta constante. El valor de la f.e.m. quedará definitivamente como:

e= dΦ / dt      e = B S W sen (Wt)

El valor del sen(Wt) puede variar entre los valores 1 y –1 pasando por 0, por tanto el valor de e será también variable y variará entre un valor máximo positivo y un valor máximo negativo, que serán respectivamente: em  y  - em
e = em sen (Wt)

[1] Según la norma UNE 5-100-87/5, para magnitudes senoidales, los valores instantáneos se designan con letrasminúsculas, los valores eficaces con letras mayúsculas y los valoresmáximos con letras minúsculas con el subíndice m.

Si representamos gráficamente, en un eje de coordenadas, los valores de esta f.e.m. con respecto al tiempo obtenemos una gráfica como esta:

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 Representación gráfica de una onda alterna senoidal en forma vectorial y cartesiana.

Como vemos los distintos valores que vatomando la f.e.m. nos describen una onda alterna senoidal, que se repite a lo largo del tiempo de forma indefinida. Otro modo de representar el valor de esta f.e.m. es de forma vectorial, en esta, se supone un vector de módulo emque gira sobre su origen en sentido antihorario con una velocidad angular constante w. El valor instantáneo de la f.e.m. e viene dado por la proyección de este vector sobre eleje de ordenadas.

- La posición que va ocupando el vector em en cada momento se denomina fase y el ángulo que forma con el eje de abcisas, medido en el sentido de giro del vector, se denomina ángulo de fase ().
- El tiempo que tarda el vector en completar una vuelta, o ciclo, recibe el nombre deperiodo (T) y la cantidad de vueltas o ciclos que completa en la unidad de tiempo (1s) sedenomina frecuencia (f).

- La velocidad angular, w, con la que gira el vector em se denomina, en electricidad,pulsación y en función de la frecuencia, f, tiene un valor de:
W = 2 π f.

POTENCIA EN CORRIENTE ALTERNA MONOFÁSICA
 La corriente alterna monofásica es aquella en la que existe una sola fase, es decir, un único conductor activo o de fase. Para que el circuito esté cerrado, y pueda circular lacorriente eléctrica, necesitamos otro conductor por el que pueda “retornar” la corriente. Este otro conductor, que teóricamente no está sometido a tensión (0V), se denomina conductor neutro.
 Cuando a un circuito eléctrico le aplicamos una tensión alterna senoidal pueden ocurrir dos casos: que las ondas de tensión e intensidad estén en fase y que no lo estén. Veamos que ocurre en cada caso.
 Lapotencia instantánea vendrá dada por el producto de los valores instantáneos de la tensión y la intensidad:

P = u i
 P = u sen (wt)  i cos (wt)
P = u i sen2 wt
P = p sen2 wt
La  siguiente figura nos muestra la representación gráfica de la ecuación anterior  junto a los valores instantáneos de la tensión, u, y la intensidad, i.
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Potencia en un circuito resistivo puro.
En la...