Tema Corriente Alterna

Circuitos de
corriente
Alterna.
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1

Generador. Producción de Corriente alterna.
Si hacemos girar una espira en el interior de un
campo magnético (B), aproximadamente uniforme se
inducirá en ella unafuerza electromotriz y por tanto
una corriente eléctrica.
Esta corriente está cambiando continuamente en el
tiempo.
La corriente cambia en magnitud y signo.
Este principio es utilizado en el generador electromagnético para
producir corriente alterna.
Es un ejemplo clásico de transformación de energía mecánica (del
movimiento) en energía eléctrica
Animacion1
2

Generador. Producción de Corrientealterna.
Si hacemos girar una espira en el interior de un
campo magnético (B), aproximadamente
uniforme. El flujo magnético que la atraviesa
será:

 BS cos 
s el área de la espira
α el ángulo entre B y la dirección normal de la espira. varía de 0º a 360º .

Expresando el ángulo girado en función de la velocidad angular de giro

 t 

 BS cos t

ω•t representa el ángulo girado en radianes,ω la velocidad angular en rad/s.

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Generador. Producción de Corriente alterna.
Expresando el ángulo girado en función de la velocidad angular de giro

 t 

 BS cos t

ω•t representa el ángulo girado en radianes,
ω la velocidad angular en rad/s.

Por lo tanto en la espira se inducirá una fuerza electromotriz de valor:

d
 (t ) 
BSsent
dt

Si la bobina tiene N espiras:

 (t )NBSsent
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Generador. Producción de Corriente alterna.
Si mantenemos constante la inducción del campo y la velocidad de giro,
siéndolo también el número de espiras y el área de las mismas, tendremos:
Como puede verse en la fórmula la f.e.m. resultante tendrá forma senoidal.

 max NBS cte
 (t )  max sent

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Generadores de corriente
Generadores de corriente AC: Alternador

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6

Generadores de corriente
Generadores de corriente DC: Dinamo

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7

Transformadores
Si suponemos:

P S



P 
t  
S 

 S (t )  N S
t 

 P (t )  N P

P S

t
t

P
S

NP NS

N2
 2  1
N1
t

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Transformadores
Si además suponemos que en el transformador nose pierde energía en forma de calor
(tampoco se puede crear energía) la potencia en el circuito primario tiene que ser la misma
que en el circuito secundario:

 1 ·I1  2 ·I 2 
I2 

Si la fem aumenta

 2  1

N1·I1  N 2 ·I 2

N1
I1
N2

 N2


1
tiene que disminuir:
 N1 la intensidad


I 2  I1

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Corriente alterna.
Toda corriente eléctrica cuya intensidad varía en el tiempo suvalor y sentido
de forma periódica .
 De todas las posibilidades la más importante (por sus aplicaciones tecnológicas) es la corriente alterna sinusoidal.

 (t )  0 sent
I (t )  I 0 sen(t   )

   2f  2
frecuencia
T

 fase inicial


I 0 Amplitud


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Autoinducción


 Li



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Circuitos de corriente alterna.
Un circuito de corriente alterna consiste en la conexión de varioselementos:
 Resistencias (R):

Capacidades (C):

Autoinducciones (L):

y un generador:

 vR(t) 

que suministra una fem alterna. Además de las resistencias (R) los nuevos elementos (C y L) también influyen en el valor de la intensidad

vR (t ) R·i (t )

Q  Q
 vC (t ) 

Q(t ) C ·vC (t )

 vL (t ) 

di (t )
vL (t ) L
dt

 (t )  0 sent
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FASORES (ver paginas 19-20 de losapuntes)
Una magnitud alterna senoidal tiene una expresión matemática:

v(t ) V0 sen(t   )
y su representación gráfica corresponde a la proyección sobre el eje vertical
de un vector VMAX que gira con velocidad angular ω.

A este tipo de representación se le llama “representación fasorial o de

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Corriente alterna. Circuito R (El más simple)
Circuito R (El más simple):

 (t )  0 sent...