CONCEPTOS DE ELECTROTECNIA PARA APLICACIONES INDUSTRIALES

www.sapiensman.com

CORRIENTE ALTERNADA

 


 

sapiensman.com/ESDictionary

 


Consolidated Motor Spares

Accede al mayor surtido de repuestos (1,9 millones de piezas) para motocicletas y ciclomotores Honda, Honda ATC quads y ATV, automóviles Honda y máquinas Honda, Kawasaki, Yamaha, Suzuki, Ducati. Puedes elegir entre repuestos originales genuinos o repuestos compatibles de alta calidad. Envíos internacionales.


 Noticias: IoT (Internet de las cosas ) - Arduino - Mundo del Motor - Tecnología - Mundo Noticias ...

Noticias de Videojuegos. Entretenimiento e Información.

 


www.sapiensman.com

www.sapiensman.com/electrotecnia

 

CORRIENTE ALTERNADA

Impedancia de un circuito serie

La oposición a la circulación de corriente en un circuito serie de CA que contiene resistencia, inductancia y capacidad, se llama impedancia (Z). Impedancia es el vector suma de la reactancia neta y de la resistencia total en el circuito. Dado que la corriente en una ínductancia atrasa al voltaje aplicado en 90°, mientras que la corriente en una capacidad está adelantada respecto del voltaje aplicado en 90°, las reactancias inductiva y capacitiva están 180° fuera de fase. La reactancia neta es el vector suma de la reactancia inductiva (XL) y de la reactancia capacitiva (XC) , y es numéricamente igual a la diferencia aritmética entre XL, y XC:

Si la reactancia inductiva es numéricamente mayor que la capacitiva, la reactancia neta es positiva (+) y la corriente estará atrasada respecto al voltaje aplicado, como en una inductancia (ver Fig. 3-6 A). Si la reactancia capacitiva es numéricamente mayor que la inductiva, la reactancia neta es negativa (-) , y la corriente adelanta al voltaje aplicado como en la capacidad.

Dado que la corriente en una resistencia está en fase con el voltaje aplicado, mientras que en una reactancia, adelanta o atrasa al voltaje aplicado (dependiendo de que el signo sea + o -) , las componentes resistivas y reactivas no se pueden sumar directamente para obtener la impedancia, sino que deben ser sumadas vectorialmente. Si la resistencia total (R) y la reactancia neta ( X =XL - XC) representan dos lados de un triángulo rectángulo, el vector suma de R y X -o sea la impedancia Z- es simplemente la hipotenusa del triángulo, como se muestra en Fig. 3-6 (B).

 

Fig. 3-6. Reactancia neta (A) e impedancia (B) en circuito serie de CA.

Dado que de acuerdo con el conocido teorema de Pitágoras, la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los dos catetos , la magnitud de la impedancia está dada por:

El ángulo formado por los vectores de la impedancia (Z) y la resistencia (R), se llama ángulo de fase (Θ) y está dado por

Como puede demostrarse, Θ es el ángulo que atrasa o adelanta a la corriente respecto del voltaje aplicado en el circuito serie de CA.

Ejemplo : ¿Cuál es el ángulo de fase entre las ondas A y B (ver figura siguiente)? Dibújese el diagrama de fasores primero con la onda A como referencia y después con la onda B como referencia.

El ángulo de fase es la distancia angular entre puntos correspondientes de las ondas A y B. Algunos puntos correspondientes convenientes son el máximo, mínimo y el cruce con el eje cero de cada onda. Con los ceros (sobre el eje horizontal) (ver figura), el ángulo de fase Θ = 30°. Como la onda A alcanza el cero antes que la onda B, A adelanta a B.

Respuestas :

Onda A como referencia:

VB se atrasa a VA por 30°.

Onda B como referencia:

VA adelanta a VB por 30°.

A pesar de que los fasores no se graficaron a escala, VA esta trazado más corto que VB porque el valor máximo de la onda A es menor que el de la onda B.

Figura . Triángulo de los fasores impedancia en el circuito RLC serie

Resolución del circuito serie de CA

Una forma modificada de la ley de Ohm. permite resolver el circuito serie de corriente alterna en forma similar al de corriente contínua . Si se establece que el valor del voltaje aplicado es el efectivo (rms), entonces, la magnitud de la corriente efectiva (I) es simplemente el voltaje aplicado (E) dividido por la magnitud de la impedancia (Z) o

Similarmente, la magnitud de la impedancia.

Y la caída de voltaje sobre una impedancia (Z) es

El ángulo de fase Θ por el cual la corriente adelanta o atrasa al voltaje aplicado, es igual al ángulo ( Θ) entre la resistencia y la impedancia en el triángulo de impedancias (Fig. 3-6 B) y está dado más arriba.

Como una prueba del cálculo, el vector suma de las caídas de voltaje sobre lá resistencia (ER), inductancia (EL) y capacidad (EC), debe ser igual al voltaje aplicado E, en el circuito serie. Si las caídas de voltaje resistivas y reactivas, representan los lados de un triángulo rectángulo, entonces el voltaje aplicado

Además, dado que las caídas de voltaje son proporcionales a la resistencia y a la reactancia respectivamente, el ángulo de fase entre la corriente y el voltaje,

Imagen de osciloscopio de NI Multisim de caídas de tensión en una inductancia L1 (canal B) y resistencia R1 (canal A) en una impedancia Z, donde se observa el desfasaje entre las tensiones debido a la reactancia inductiva. Obsérvese además que las escalas para cada canal del osciloscopio son diferentes para medir a los valores de tensión en cada punto del circuito.

Veamos ahora qué pasa con las magnitudes de onda al aumentar el valor de la inductancia a 4 mHy, se observa que aumenta la caída de tensión en L1 por el aumento de la reactancia inductiva.

Veamos ahora qué pasa con las magnitudes de onda al variar la frecuencia de la tensión de suministro, de 60 Hz a 50 Hz, se vuelve a observar una variación en las magnitudes de tensión y en los valores de desfasaje entre las mismas.

Ejemplo :

Un inductor de 6 H y otro de 22 H se conectan en serie a un tomacorriente de 120 V de CA y 60 Hz.

Supóngase que su resistencia es despreciable y que no tienen inductancia mutua. ¿Cuál es su reactancia inductiva y la corriente que consumirá?

LT = L1 + L2 = 6 + 22 = 28 H

XL = 6.28 f LT = 6.28 ( 60)(28) = 10 550 Ω Respuesta

IL= V/XL = 120/10 550 = 0.0114 A ó 11.4 mA Respuesta

Desarrollo del circuito por Multisim :

--------------

Ejemplo :

El circuito equivalente de la bobina de un contactor es el que se representa en la Figura siguiente. El circuito consta de una resistencia de 20 ohmios y de una bobina pura con un coeficiente de autoinducción de 50 milihenrios. Se trata de averiguar los valores de Z, I, φ, VR y VL si aplicamos una tensión senoidal de 125 voltios y 50 hertzios. Graficar el diagrama vectorial de V e Z.

Fig. Determinación de las tensiones con NI Multisim, insertando dos multímetros

El ángulo de desfase es de 38° de retraso de la corriente respecto de la tensión, tal como se ha representado en el diagrama vectorial correspondiente en la figura a continuación graficada en NI Multisim.

Fig. Con un vatímetro insertado en el circuito

Fig. Valores de potencia y factor de potencia medidos

Fig. Diagrama vectorial

--------------

Ejemplo :

Cuando la reactancia inductiva XL y la reactancia capacitiva Xc son exactamente iguales en un circuito RLC serie, se tiene la condición denominada resonancia. Si en un circuito en serie R = 4 Ω y XL = XC = 19.5 Ω, encuéntrense Z y VT.

Se puede ver que en la resonancia en serie la impedancia del circuito es igual a la resistencia del circuito, que es el valor mínimo de la impedancia del circuito. Por consiguiente, en resonancia fluye la máxima corriente.

Tema relacionado :

 

<< Anterior - Inicio - Siguiente >>

 

 

 

 


Si esta información te resulta útil, compártela :

 

 

 


INICIO : Electrotecnia para aplicaciones industriales - Neumática e Hidráulica - Matemáticas. Elementos Básicos. Problemas resueltos.

 

 

Tus Compras en Línea. Libros. Informática. Automóvil. Indumentaria  ... VER PRODUCTOS >> : 0 - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 11 - 12 - 13 - 14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 19 - 20 - 21 - 22 - 23 - 24 - 25 - 26 - 27 - 28 - 29 - 30 - 31 - 32 - 33 - 34 - 35 - 36 - 37 - 38 - 39 - 40 - 41 - 42 - 43 - 44 - 45 - 46 - 47 - 48 - 49 - 50 - 51 - 52 - 53 - 54 - 55 - 56 - 57 - 58 - 59 - 60 - 61 - 62 - 63 - 64 - 65 - 66 - 67 - 68 - 69 - 70 - 71 - 72 - 73 - 74 - 75 - 76 - 77 - 78 - 79 - 80 - 81 - 82 - 83 - 84 - 85 - 86 - 87 - 88 - 89 - 90 - 91 - 92 - 93 - 94 - 95 - 96 - 97 - 98 - 99 - 100 - 101 - 102 - 103 - 104 - 105 - 106 - 107 - 108 - 109 - 110 - 111 - 112 - 113 - 114 - 115 - 116 - 117 - 118 - 119 - 120 - 121 - 122 - 123 - 124 - 125 - 126 - 127 - 128 - 129 - 130 - 131 - 132 - 133 - 134 - 135 - 136 - 137 - 138 - 139 - 140 - 141 - 142 - 143 - 144 - 145 - 146 - 147 - 148 - 149 - 150 - 151 - 152 - 153 - 154 - 155 - 156 - 157 - 158 - 159 - 160 - 161 - 162 - 163 - 164 - 165 - 166 - 167 - 168 - 169 - 170 - 171 - 172 - 173 - 174 - 175 - 176 - 177 - 178 - 179 - 180 - 181 - 182 - 183 - 184 - 185 - 186 - 187 - 188 - 189 - 190 - 191 - 192 - 193 - 194 - 195 - 196 - 197 - 198 - 199 - 200 - 201 - 202 - 203 - 204 -

Volver arriba