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2ºBº Tecnología Industrial II Bloque 6: Corriente Alterna 1
BLOQUE 6 CORRIENTE ALTERNA
ELEMENTOS PASIVOS DE CIRCUITO ELÉCTRICO
En corriente alterna tenemos tres tipos de receptores ideales: ● Resistivo : es una resistencia normal y se mide en Ω ● Inductivo : Una reactancia electromagnética de fluorescente o un transformador trabajando en
vacío. Es una bobina que crea un campo magnético. A la expresión (⍵L), se le conoce con el
nombre de reactancia inductiva y se representa por “XL”. Su valor se mide en ohmios (Ω).
REACTANCIA INDUCTIVA; χ𝐿 = 2π · 𝑓 · 𝐿 = ω·𝐿 XL ⍵ L (Ω)
Siendo: ⍵ =Pulsación (en rad/s) 2π f (siendo"f” la frecuencia de la red, en (Hz).
L= Coeficiente de autoinducción de la reactancia, en Henrios (H).
XL Reactancia inductiva, en ohmios (Ω)
● Capacitivo : es un condensador, es lo que se denomina REACTANCIA CAPACITIVA;
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ω𝐶𝐹^ =^
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2·π·𝑓·𝐶𝐹^ =^
106 2·π·𝑓·𝐶μ𝐹
Siendo: χ𝐶 = Reactancia capacitiva expresada en Ω
ω = pulsación en rad/s= 2π𝑓(siendo “f” la frecuencia de la red, en Hz).
𝐶𝐹 = Capacidad del condensador, en faradios (F).
𝐶μ𝐹 = Capacidad del condensador, en microfaradios ( μ𝐹).
● IMPEDANCIA:
En la práctica nos encontramos con receptores reales, los cuales están formados por combinación de receptores llamados ideales, por ejemplo un equipo fluorescente con reactancia electromagnética y un condensador para mejorar el factor de potencia. Se define como la resistencia en corriente alterna, y se le conoce como Z y siempre la calcularemos.
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donde X= χ𝐿 − χ𝐶
pudiendo ser de carácter inductivo o capacitivo dependiendo del valor de las reactancias. ★ Carácter inductivo
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★ Carácter capacitivo χ𝑇 = χ𝐿 − χ𝐶 ≤ 0 ⇒ φ ≤ 0
Factor de potencia Se utiliza la expresión 𝐶𝑜𝑠φ, toma valores entre 1 y 0 e interesa que sea lo más cercano a
Cálculo de la intensidad en un circuito RLC
Una vez calculada la impedancia Z se utiliza la fórmula 𝐼 = 𝑉𝑍 expresado en amperios (A) Cálculo de la tensión en bornes o tensión eficaz de cada elemento Una vez calculada la intensidad del circuito, se calcula la tensión en cada componente de la siguiente manera: Si es una resistencia 𝑉R = 𝑅 · 𝐼 Si es una reactancia inductiva XL VL= XL· I Si es una reactancia capacitiva XC VC= XC· I
La tensión total es 𝑉𝑇 = 𝑉𝑅^2 + 𝑉𝑋^2
Cálculo de las potencias activas, reactivas y aparente de un circuito Una vez calculada la intensidad tenemos que tener en cuenta que el producto de la intensidad por el voltaje no nos da el valor de la potencia real suministrada por el generador, sino un valor aparente llamada potencia aparente S.
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- En un circuito RL, en conexión en serie, la resistencia tiene un valor de 12 ohmios, y el coeficiente de autoinducción de la inductancia tiene un valor de 0,0159 henrios. Siendo la tensión aplicada los extremos del circuito de 230 voltios y frecuencia 50 Hz.(ver vídeo) Determinar: a) Valor de la impedancia del circuito b) Valor de la intensidad del circuito c) Valor de la tensión en bornes de cada elemento d) Valor de las potencias: activas, reactivas y aparente del circuito
- Se conectan en serie una bobina de reactancia inductiva igual a 20 ohmios con una resistencia de 40 ohmios, a una tensión de 100 voltios. (ver vídeo) Averiguar: a) Las potencias activa, reactiva y aparente del circuito b) El factor de potencia c) Dibujar el triángulo de potencia
- El circuito equivalente de la bobina de un contactor es el que se representa en la figura, y consta de una resistencia de 20 ohmios y de una bobina pura con un coeficiente de autoinducción de 50 milihenrios.(ver vídeo) Calcular: a) Impedancia total b) Intensidad total c) Ángulo de desfase d) Caída de tensión en la resistencia e) Caída de tensión de la bobina f) Dibujar el diagrama vectorial de los voltajes del circuito
- En el circuito de la figura. Determinar: a) La impedancia total del circuito (11Ω) b) La Intensidad total del circuito (10A) c) La caída de tensión en cada elemento (100V, 150V, 100V) d) Las potencias: activa, reactiva y aparente (984W, 492,5VAR,1100VA) e) El factor de potencia del circuito (0,89)
- Los datos de un circuito RLC serie son los que se indican en la figura. (ver vídeo)
Calcular: a) La frecuencia de resonancia b) La mínima impedancia del circuito c) La intensidad que circula por la impedancia a la frecuencia de resonancia si la tensión es de 230V
- En el circuito de la figura. Determinar:
a) La impedancia total del circuito
b) La Intensidad total del circuito c) La caída de tensión en cada elemento d) Las potencias: activa, reactiva y aparente e) El factor de potencia del circuito f) El valor del condensador que debemos poner para que el factor de potencia sea máximo.
(ver vídeo)
- En el circuito de la figura. Determinar: a) La intensidad que circula por el circuito (2,4A) b) La caída de tensión de cada elemento (VR=84,14V VC=70,85V) c) El factor de potencia del circuito (0,76) d) Las potencias: activa reactiva y aparente (P=202,27W, Q=170,33VAR y S=264,44 VA)
- En el circuito de la figura. Determinar: a) La impedancia total del circuito (23,21Ω) b) La Intensidad total del circuito (9,9A) c) La caída de tensión en cada elemento (198,1V, 93,35V, 210,2V) d) Las potencias: activa, reactiva y aparente (1962,37W, 1157,39VAR, 2278,26VA) e) El factor de potencia del circuito (0,86)
- En el circuito de la figura. Determinar:
a) La impedancia total del circuito
b) La Intensidad total del circuito (65,54) c) La caída de tensión en cada elemento (100, y 44,28) d) Las potencias: activa, reactiva y aparente (168,97 , 74,32 ,184,6) e) El factor de potencia del circuito (0,91) f) El valor del condensador que debemos poner para que el factor de potencia sea máximo.(100)
