Gu A De Ejercitaci N Corriente Alterna

FÍSICA II

Corriente alterna

Ing. Antoniuk Laura

UNIVERSIDAD

NACIONAL DE LANÚS

FÍSICA II- Universidad de Lanús
UN POCO DE HISTORIA
A finales del siglo XIX, cuando el ingeniero Nikola Tesla ideó y logró concretar el
proyecto del primer motor de corriente alterna. Tras él, otros investigadores e
inventores alcanzarían más novedades en el tópico, por ejemplo William Stanley
logró transferireste tipo de corriente a dos circuitos aislados, siendo el primer y
más directo antecedente del transformador. En tanto, el inventor estadounidense
George Westinghouse sería el primero en comercializar esta corriente.
Otra cuestión insoslayable es la “guerra” que se entabló entre la corriente alterna
versus la corriente continúa, férreamente defendida esta última por Thomas Edison.
Finalmente laposibilidad concreta de distribuir energía a gran escala hizo que la
Corriente alterna se impusiese.

CARACTERÍSTICAS DE LA CORRIENTE ALTERNA
En alterna no hay un polo positivo o negativo,
porque la polaridad cambia con el tiempo. En la
Argentina, la corriente cambia de sentido, 100 veces
por segundo; es así que no forma chispas
duraderas aunque los contactos se separen con
lentitud.
Un circuito decorriente alterna consta de una
combinación de elementos: resistencias, condensadores y bobinas y un generador
que suministra la corriente alterna. Un alternador es un generador de corriente
alterna que se basa en la inducción de una f. e. m al girar una espira (o bobina) en el
seno de un campo magnético debida a la variación de flujo. Según va girando la
espira varía el número de líneas de campomagnético que la atraviesan.
Una f. e. m alterna se produce mediante la rotación
de una bobina con velocidad angular constante
dentro de un campo magnético uniforme entre los
polos de un imán.
V = V0 sen(ω t)
Frecuencia
La corriente alterna se caracteriza porque su sentido cambia alternativamente con
el tiempo. Ello es debido a que el generador que la produce invierte periódicamente
sus dos poloseléctricos, convirtiendo el positivo en negativo y viceversa. Este
hecho se repite periódicamente a razón de 50 veces cada segundo (frecuencia de la
corriente en Europa 50 Hz o ciclos/seg)
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La frecuencia (f) es el número de ciclos, vueltas o revoluciones que realiza la espira
en 1 segundo. La unidad de frecuencia es: Hertz (Hz) o ciclos/seg.
Los múltiplos másusuales del hertz son:
o

KILOHERTZ (KHz.) = 103 Hz. (1.000 Hz)

o

MEGAHERTZ (KHz.) = 106 Hz. (1.000.000 Hz)

o

GIGAHERTZ (KHz.) = 109 Hz. (1.000.000.000 Hz)

Periodo
Existe otra magnitud, inversa a ésta, que es el periodo (T) que es el tiempo que
invierte la espira es dar una vuelta.
f=1/T

T=1/f

La unidad del periodo es el segundo.
Velocidad angular
Como verás ambas magnitudes están relacionadascon la velocidad con que gira la
espira (ω) y se pueden determinar aplicando la relación:
ω = 2. π / T

ω = 2. π. F

Si analizamos los que ocurre al dar una vuelta la espira veremos que:
ƒ En el semiciclo positivo:
- Cuando la espira permanece paralela a las caras del imán el flujo es máximo y la f. e. m, y
por tanto, la tensión e intensidad son nulas.
- Al dar el primer cuarto de vuelta el flujo esmínimo y la f. e. m, tensión e intensidad son
máximas.
- En el segundo cuarto de vuelta vuelven a descender hasta cero los valores de f. e. m,
tensión e intensidad.
En el semiciclo negativo:
- En el tercer cuarto de vuelta la f. e. m y por tanto la tensión cambia de signo y la corriente
cambia de sentido (las cargas que supongamos se movían hacia la derecha lo harían ahora
hacia la izquierda). Sevuelve a alcanzar un valor máximo de tensión e intensidad, el mismo
que en el primer cuarto de vuelta pero en sentido opuesto.
- Al completarse la vuelta con el último cuarto disminuyen de nuevo hasta anularse los
valores de f. e. m, tensión e intensidad para volver a comenzar un nuevo ciclo.

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La manera en la cual este tipo de corriente oscilará es en forma...