Corriente alterna


La corriente alterna (CA) se produce cuando se alimenta un circuito con una fuente de voltaje cuya polaridad cambia o se alterna con el tiempo

oscar Escrito por oscar 13 April 2020 4474 0

Acerca del post

En este post vamos a ver los conceptos básicos sobre la corriente continua y vamos a conocer las diferentes formas que podemos representar una onda con las que se representa la corriente continua. No vamos a entrar en detalle de los conceptos sino que vamos a ver si las definiciones básicas y una gráfica con la que podemos guiarnos para poder entender cada uno de estos conocimientos qué hay en este post.

Conocimiento previo

Para realizar este proyecto se requiere conocimiento previo de los siguientes temas, si aun no has trabajado con lo que se menciona en la siguiente tabla, allí están los links a los post para que puedas dar un repaso adicional o puedas recordar el conocimiento necesario para poder realizar este proyecto.

Post Descripción
Corriente continua En este post van contra la definición de la corriente continua una breve historia e información detallada e importante que vamos a utilizar a lo largo del contenido.

Corriente alterna

La corriente alterna (CA) se produce cuando se alimenta un circuito con una fuente de voltaje cuya polaridad cambia o se alterna con el tiempo. Esto causa que los electrones circulen alternativamente en una dirección y luego en la dirección opuesta, Además de cambiar de dirección, casi todos los tipos de corrientes alternas cambian también de valor con el tiempo.[1]

La representación gráfica de la manera particular como varía el valor de un voltaje o una corriente con el tiempo se denomina su forma de onda como se observa en las siguientes imágenes:

Conceptos

¿Que es una onda?

En física, una onda consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad del espacio, esta perturbación se propaga desde el punto en que se produjo hacia el medio que rodea ese punto. Sus propiedades de propagación son por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, implicando un transporte de energía sin transporte de materia.

Ciclos

Un ciclo de una onda es la parte más pequeña de una onda que se repite, y que consta de un ciclo positivo y uno negativo. A un ciclo de onda también se le denomina forma de onda (en inglés, waveform). Los ciclos de todas las ondas empiezan en cero y terminan en cero. En el medio también pasa por cero, y es cuando pasa de signo positivo a negativo.

Valores angulares

En muchas situaciones es conveniente considerar los diferentes puntos de un ciclo como ángulos. Para este efecto, un ciclo completo se considera dividido en 360°. Por tanto, la mitad de un ciclo corresponde a 180°, la cuarta parte a 90°, y así sucesivamente. Del mismo modo, dos ciclos corresponden a 720°, tres ciclos y medio a 1 .260°.

Los ángulos se pueden también expresar en radianes (rad), siendo un radian equivalente a 57.3°. Desde este punto de vista, un ciclo completo (360°) corresponde a 2π radianes, medio ciclo a π radianes, un cuarto de ciclo a π/2 radianes, dos ciclos a 4π radianes, y así sucesivamente.

Periodos

En Física, el periodo (T) de una oscilación u onda, es el tiempo transcurrido entre 2 puntos de la misma para completar una longitud de onda. En simples palabras, el periodo es el tiempo que dura un ciclo de la onda en volver a comenzar. Dicho ciclo es la distancia más pequeña que existe antes de que la onda se reitere y depende de la longitud de la onda.

Frecuencias

El número de ciclos de una corriente o tensión alterna que ocurren o se repiten en un segundo define la frecuencia (f) de la onda, la medida de la frecuencia de una onda es el Hertz (Hz).

Relación periodo y frecuencia

Matematicamente la frecuencia es el inverso del periodo y viceversa, esto es:

f =1T

donde f es frecuencia y T es el periodo.

Valores de una onda seno

En un ciclo de onda seno alterna se pueden distinguir varios valores características, los cuales permiten comparar una forma de onda con otra y describir su comportamiento en términos cuantitativos.

Concepto de valor pico y de valor pico a pico

El valor pico, que designaremos como 1p o Vp, es el máximo valor positivo o negativo que alcanza la onda. En la imagen anterior, la onda tiene un valor pico positivo y un valor pico negativo. La magnitud absoluta del valor pico se conoce también como amplitud. En general, para una onda seno pura, la magnitud del valor pico positivo es igual a la del valor pico negativo. Sin embargo éste no es el caso general.

El valor pico a pico, que designaremos como Ipp o Vpp, es la amplitud neta de la onda desde el pico positivo hasta el pico negativo. En otras pala­bras, es la suma de los valores pico absolutos.

Concepo de valor promedio

El valor promedio que distinguimos como Iav o Vav es el promedio aritmético de todos los valores instantáneos que tiene una onda durante un semiciclo en este caso de una onda seno pura el valor promedio está dado por:

Valor promedio = 0,637 * valor pico  Vav = 0,637Vp

En nuestro caso la onda tiene un valor pico de 170v. Por tanto su valor promedio será 0,637*170V es decir 108,29V

Concepto de valor efectivo o rms

el valor efectivo, eficaz o rms de una onda seno que distinguimos como Vrms o Irms es el valor de voltaje o corriente continua que produce una resistencia con la misma disipación de potencia de la onda se obtiene con la raíz cuadrada promedio de los cuadros de todos los valores instantáneos que adopta la onda durante un ciclo, en este caso una onda seno pura el valor rms o efectivo está dado por:

Valor rms = 0,707 * valor pico  Vrms = 0,707 *  Vp = vp2

Concepto de ángulo de fase relaciones de tiempo onda seno

El ángulo de fase se refiere al atraso o adelantó que experimenta una onda senoidal de corriente voltaje con respecto a otra onda tomada como referencia el ángulo de fase se representa en grados o radianes y puedo adoptar cualquier valor entre 0 grados y 180 grados.

Referencias

[1] cekit Curso de electronica básica cekit, Consultado marzo 2020


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