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En el siguiente trabajo que compartiré con ustedes, contiene lo siguiente respecto a la Corriente Alterna: Generación de un Voltaje Alterno Medidas Angulares Onda Senoidal Corriente Alterna Frecuencia y Periodo Relaciones de Fases Fasores Valores Característicos del Voltaje y la Corriente Resistencia en los Circuitos de Corriente Alterna
Tipo: Monografías, Ensayos
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Integrante: Profesor: Axleyder Naranjo Ing. Jatnay Valiente Ing. Mecánica# Cagua, 21 de Marzo del 2020
Pp. INTRODUCCIÓN …………………………………………………………… 2 Generación de un Voltaje Alterno ……………………………………… 4 Medidas Angulares ……………………………………………………….. 8 Onda Senoidal ……………………………………………………………... 10 Corriente Alterna ………………………………………………………….. 16 Frecuencia y Periodo …………………………………………………….. 17 Relaciones de Fases …..…………………………………………………. 19 Fasores …………………………..…………………………………………. 21 Valores Característicos del Voltaje y la Corriente ............………….. 23 Resistencia en los Circuitos de Corriente Alterna ………………….. 26 CONCLUSIONES …………………………………….…………………….. 28 BIBLIOGRAFÍA …………………………………………………………...... 30
La Electricidad es una de las formas de energía que más ventajas y comodidades aporta a los seres humanos en la actualidad, Con ella conseguimos que funcionen, entre otras, las siguientes aplicaciones: luz con lámparas eléctricas; calor con cocinas, hornos y calefacciones; frio con frigoríficos y equipos de aire acondicionado; fuerza motriz con motores
correspondiente, así como entender el papel de las mismas en el circuito y los aparatos de medida que las miden. Diferenciar una C.C de una C.A, y también entender el procedimiento de los generadores eléctricos entre otros.
Empecemos definiendo este punto con respecto a que es un generador eléctrico. Es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en Eléctrica. Esta
transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema está basado en la ley de Faraday. Para que circule corriente Eléctrica en el seno de un conductor y por tanto en el interior de un circuito eléctrico es necesario que exista una diferencia de potencial eléctrico (ddp) entre dos de sus puntos. De esta forma las cargas positivas libres se moverán desde las zonas de mayor potencial eléctrico a las de menor. Observaríamos que este hecho es común en otras áreas de la Física: el agua circula desde zonas de mayor altura a menor (de mayor energía potencial gravitatoria a menor) o el calor entre dos cuerpos que se ponen en contacto se transfiere desde el de mayor temperatura al de menor. Por otro lado el aprovechamiento de los fenómenos eléctricos y magnéticos para producir energía y movimiento ha constituido una de las grandes preocupaciones de la ciencia y la ingeniería desde el siglo XIX. En la actualidad, el uso de generadores y motores con tales fines se ha hecho habitual en la mayoría de los ingenios utilizados a escala científica, industrial y doméstica.
La energía eléctrica puede utilizarse como fuente y destino de numerosas aplicaciones. Para su producción y aprovechamiento se usan dos clases generales de dispositivos: Los generadores , que convierten algún tipo de energía (química, mecánica) en eléctrica. Los motores , que efectúan una transformación inversa y usan esa energía eléctrica para generar movimiento. Estos dos tipos de elementos pueden emplear corrientes continuas (que circulan siempre en el mismo sentido) o corrientes alternas (donde el sentido de la corriente se invierte periódicamente).
Esquema básico de producción de energía eléctrica a partir de energía mecánica, que se basa en el uso de una espira susceptible de giro en sentido transversal a la dirección de un campo magnético uniforme.
Los dispositivos generadores de corrientes eléctricas alternas se llaman alternadores. Un alternador consta básicamente de dos elementos: el rotor , que provoca el giro del conjunto, y el estator , que rodea al anterior y rota alrededor de su eje.
Los generadores de corriente alterna o alternadores pueden utilizarse también como motores para generar energía mecánica a partir de la Eléctrica. Para ello basta con conectar las escobillas de un alternador con otro generador de alterna, con el fin de inducir una reorientación y un giro indefinido de la espira del segundo alternador mientras exista aporte de corriente.
Al conectar entre sí dos alternadores y activar mecánicamente el primero, éste se convierte en un motor que induce un giro indefinido de la espira del segundo.
Se entiende por sistemas de medición angular a la clase de mediciones sobre un arco de circunferencia en un plano. Son un capítulo básico en el estudio de la trigonometría, para comprender estos sistemas se debe saber el concepto de ángulo trigonométrico. En este sistema de
Sistema circular: es un ángulo con vértice en el centro de una circunferencia y cuyos lados abarcan un arco de longitud igual al radio de la circunferencia; en este sistema se le conoce como medida angular unidad el radián, con abreviatura rad. Se utiliza en geometría, cálculos y análisis matemático, por ejemplo en sistema de coordenadas polar, etc. Sistema sexagesimal: sistema de 360º, su unidad es el grado sexagesimal (º); cada grado a su vez se divide en 60 partes iguales llamadas minutos (´), y cada una de estas se divide a su vez en 60 partes iguales llamadas segundos ("). Sistema centesimal: sistema de 400 grados; su unidad es el grado centesimal (g). Estos se dividen: 1 grado (g) igual a 100 minutos (m) y 1 minuto en 60 segundos (s).
Las ondas senoidales son patrones de ondas que matemáticamente pueden ser descritas mediante las funciones seno y coseno. Describen acertadamente eventos naturales y señales variables en el tiempo, tales como los voltajes generados por centrales eléctricas y luego utilizados en hogares, industrias y calles. Elementos eléctricos como resistencias, condensadores e inductancias, que se conectan a entradas de voltaje sinusoidal, producen respuestas también sinusoidales. Las matemáticas que se utilizan en su descripción son relativamente sencillas y han sido minuciosamente estudiadas.
Una función periódica como las mencionadas, la cual se repite a intervalos regulares, cumple siempre la siguiente propiedad: f (t) = f (t+ T) = f (t + 2T) = f (t + 3T) = …. Donde T es una cantidad denominada período de la onda , y es el tiempo que tarda en repetirse una fase de la misma. En unidades de Sistema Internacional, el período se mide en segundos.
De acuerdo a la expresión general de la onda senoidal v (t) = vm sen (ωt+φ), vt+φ), v), vm es el valor máximo de la función, que ocurre cuando sen (ωt+φ), vt+φ), v)= 1 (recordando que el mayor valor que admite tanto la función seno como la función coseno es 1). Este valor máximo es justamente la amplitud de la onda , también conocida como amplitud pico. En caso de tratarse de un voltaje se medirá en Voltios y si es una corriente será en Amperios. En la onda senoidal mostrada la amplitud es constante, pero en otros tipos de onda la amplitud puede variar.
Es una parte de la onda contenida en un período. En la figura anterior se tomó el período midiéndolo desde dos cimas o crestas consecutivas, pero puede comenzar a medirse desde otros puntos de la onda, mientras estén limitados por un período. Obsérvese en la siguiente figura como un ciclo abarca desde un punto hasta otro con el mismo valor (altura) y la misma pendiente (inclinación).
En una onda senoidal, un ciclo siempre transcurre durante un período. Lo importante es que el punto de inicio y el final estén a la misma altura. Fuente: Boylestad. Introducción al Análisis de Circuitos. Pearson.
Es la cantidad de ciclos que ocurren en 1 segundo y se encuentra vinculada al argumento de la función seno: ωt+φ), vt. La frecuencia se denota como f y se mide en ciclos por segundo o Hertz (Hz) en Sistema Internacional. La frecuencia es la cantidad inversa del período, por lo tanto: f = 1/T Mientras que la frecuencia f está relacionada con la frecuencia angular ωt+φ), v (pulsación) como: ωt+φ), v = 2πff La frecuencia angular se expresa en radianes segundo en el Sistema Internacional, pero los radianes son adimensionales, así la frecuencia f y la frecuencia angular ωt+φ), v tienen las mismas dimensiones. Obsérvese que el
genera una corriente inducida cuando el flujo de campo magnético a través de ella cambia en el tiempo. En consecuencia se genera igualmente un voltaje inducido o fem inducida. El flujo del campo magnético varía si la espira se hace girar con rapidez angular constante en medio del campo creado entre los polos N y S del imán mostrado en la figura.
Se llama corriente alterna (CA) al tipo de corriente eléctrica más empleado domésticamente, caracterizado por oscilar de manera regular y cíclica en su magnitud y sentido. Se trata de un tipo de electricidad cuyo comportamiento es fluctuante, y que representada en una gráfica (sobre un eje x/y) forma ondas sinusoidales. Cabe explicar que toda corriente eléctrica no es más que el flujo de electrones a lo largo de la estructura molecular de un material conductor, siempre desde el polo positivo al polo negativo del material (dichos polos, dicho sea de paso, se asignan de manera totalmente convencional). Este fenómeno, conocido desde la antigüedad humana, se debe a la presencia de electrones libres en la última capa de los átomos de estos materiales, los cuales al no hallarse muy fuertemente unidos al núcleo atómico, pueden migrar al átomo siguiente, generando así una corriente. Es lo que ocurre, por ejemplo, al frotar ciertos materiales. Por su parte, la corriente alterna fue descubierta por el físico e inventor serbio Nikola Tesla en 1882, fecha en la que diseñó y construyó el primer motor en emplearla para su funcionamiento. La corriente alterna es más comúnmente utilizada en nuestra vida. Se la genera de diversos modos, en centrales eléctricas (hidroeléctricas, eólicas, nucleares, etc.) y mediante el uso de alternadores (como los de los automóviles), que aprovechan la corriente directa proveniente de baterías y otros acumuladores, para generar corriente alterna mediante inducción
se mide en segundos ( s ) y se representa con una T mayúscula. También es el tiempo que tarda una partícula en realizar una oscilación completa. Notemos que el periodo (T) es igual al recíproco de la frecuencia (f) y viceversa.
El período mide el tiempo que se tarde en dar una vuelta completa y se mide en segundos. Es la inversa de la frecuencia. T = Período [s] f = Frecuencia [Hz] De esta forma, la frecuencia se puede calcular como la inversa del período.
f = Frecuencia [Hz] T = Período [s]
En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: la sólida, la líquida y la gaseosa. La fase sólida son las partículas minerales del suelo (incluyendo la capa sólida adsorbida1); la líquida por el agua (libre), aunque en el suelo pueden existir otros líquidos de menor significación; la fase gaseosa comprende sobre todo el aire, pero pueden estar presentes otros gases (vapores sulfurosos, anhídrido carbónico, etc.). Las fases líquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el volumen de vacíos (Vv), mientras que la fase solida constituye el volumen de sólidos (Vs).
