1
00:00:02,419 --> 00:00:07,820
en esta ocasión vamos a hablar sobre circuitos eléctricos en corriente

2
00:00:07,820 --> 00:00:12,380
alterna ya hemos hablado un poco sobre los circuitos eléctricos en corriente

3
00:00:12,380 --> 00:00:16,460
continua y bueno también los habéis visto en la etapa de educación

4
00:00:16,460 --> 00:00:22,379
secundaria entonces pues vamos a dar un paso más en el estudio de la corriente

5
00:00:22,379 --> 00:00:28,019
eléctrica ampliándolos a los circuitos de corriente de corriente alterna

6
00:00:28,019 --> 00:00:39,060
Lo podemos estudiar en este capítulo, en este bloque de contenidos.

7
00:00:39,780 --> 00:00:42,020
Primero vamos a definir qué es la corriente alterna,

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00:00:42,140 --> 00:00:47,439
cuáles son las características que diferencian la corriente continua de la corriente alterna.

9
00:00:48,439 --> 00:00:58,020
Una vez definido esto, pasaremos a analizar las diferencias cuando existe una resistencia, un condensador y una bobina.

10
00:01:00,229 --> 00:01:17,650
Estudiado los elementos por separado, los tres elementos principales de circuitos eléctricos por separado, pasaremos a hablar sobre la ley de Ohm, pero en este caso aplicada a lo que son los circuitos de corriente alterna.

11
00:01:17,650 --> 00:01:43,069
Bien, repasaremos el concepto de potencia y energía porque en definitiva la gran aplicación tecnológica de la corriente eléctrica es como suministrador de energía y su gran esergía para poder transformarse en otros tipos de energía con un rendimiento pues casi casi del 100%, o sea con muy poquitas pérdidas.

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00:01:43,069 --> 00:01:50,769
pero veremos que en el caso de la corriente alterna existen pérdidas aparte de las ya comentadas de efecto Joule

13
00:01:50,769 --> 00:01:57,510
que hay que tenerlas en consideración y que suponen desde el punto de vista económico

14
00:01:57,510 --> 00:02:06,750
y desde el punto de vista de eficacia energética un hándicap y una dificultad a superar en el mundo de la tecnología

15
00:02:06,750 --> 00:02:24,050
Y finalmente hablaremos de un tipo concreto de corriente alterna, que es la corriente alterna trifásica, que aunque no estamos muy familiarizados con ella, porque nosotros en nuestros hogares consumimos monofásica,

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00:02:24,050 --> 00:02:35,830
lo que sí es cierto es que en la etapa de generación de corriente, la corriente suele ser corriente de tipo trifásico, por como se suelen configurar los alternadores.

17
00:02:35,830 --> 00:02:43,250
y por lo tanto es conveniente que tengamos unas nociones de qué es este tipo de corriente

18
00:02:43,250 --> 00:02:45,069
y cómo podemos utilizarla.

19
00:02:46,009 --> 00:02:47,909
Ahora sí, ya pasamos un poco más.

20
00:02:47,909 --> 00:02:54,810
La principal diferencia entre una corriente continua y una corriente alterna

21
00:02:54,810 --> 00:03:03,449
es que la corriente alterna tiene valores que no son constantes, sino que varían con el tiempo

22
00:03:03,449 --> 00:03:13,569
Y generalmente la variación de estos valores corresponde a una función de tipo sinusoidal, funciones de tipo circulares.

23
00:03:13,990 --> 00:03:29,909
Por ello, como son funciones periódicas, en este tipo de funciones, pues una de las características importantes es la amplitud, que es el máximo valor de dicha función, pero también lo que se llama la pulsación.

24
00:03:29,909 --> 00:03:45,110
Es decir, es la frecuencia, la inversa del periodo, que el periodo es el tiempo que tarda en volver a pasar por el mismo estado en el que estaba.

25
00:03:45,110 --> 00:04:07,110
Esa frecuencia suele ser en España, los valores de la corriente suelen ser 220 y el de la frecuencia 60 hercios, pero sí que es cierto que sobre todo la frecuencia y el valor máximo de corriente varía dependiendo de los países y en algunos lugares es necesario tener algún tipo de transformador.

26
00:04:07,110 --> 00:04:16,910
También existe otro importante que es el que conocemos con el nombre de desfase, ese theta

27
00:04:16,910 --> 00:04:25,350
Bueno, lo que sí es cierto es que cuando la función suena coseno, pura, pues pasa por una serie de valores

28
00:04:25,350 --> 00:04:31,750
Pero yo puedo desfasarla haciendo que el origen del 0,0 se pase a otro punto

29
00:04:31,750 --> 00:04:39,750
Y eso depende también mucho de los elementos que existan en el circuito, como vamos a ver a continuación.

30
00:04:42,509 --> 00:04:49,509
La resistencia que existe en cualquier circuito, sea de corriente continua o de corriente alterna.

31
00:04:50,810 --> 00:05:01,670
Ya hablábamos de ella en la ley de Ohm y decíamos que la resistencia es el paso de la corriente, la oposición de los materiales al paso de la corriente a través de ella.

32
00:05:03,509 --> 00:05:26,170
Bueno, pues si nosotros hacemos un experimento con una resistencia, vemos que voltaje e intensidad están en fase, es decir, no hay desfase entre ambos valores de corriente y los módulos están relacionados con la resistencia cumpliéndose la ley de Ohm que ya habíamos visto en corriente continua.

33
00:05:26,170 --> 00:05:47,050
Lo que tenemos ahora es un condensador, pues sabemos que un condensador tiene una finalidad de condensador, es acumular energía como acumulador de energía y que la característica principal del condensador es su capacidad, que se define como el cocientre entre la carga y el voltaje.

34
00:05:47,050 --> 00:05:58,129
Ahora bien, la carga la podremos definir como la intensidad a lo largo del periodo, como la integral de la intensidad por el tiempo.

35
00:05:58,129 --> 00:06:16,329
Y si la intensidad, como vemos, es de tipo senoidal, periódico, pues al hacer el cálculo, este cálculo, nos resulta que hay un desfase y que viene dado,

36
00:06:16,329 --> 00:06:33,990
y que la relación entre el voltaje y la intensidad viene a través de lo que se conoce con el nombre de autoinducción, en este caso XL,

37
00:06:33,990 --> 00:06:46,850
y que su valor es 1 partido de C de omega con un argumento de menos pi medios, es decir, que en el condensador la intensidad se adelanta a pi medios respecto del voltaje.

38
00:06:48,959 --> 00:06:50,379
Este es un factor muy importante.

39
00:06:51,639 --> 00:07:03,769
Si ahora analizamos lo que ocurre en la bobina, pues en la bobina sabemos que hay una autoinducción y por lo tanto se genera un voltaje,

40
00:07:03,769 --> 00:07:11,129
y ese voltaje viene dado a través de la ley de Faraday-Lenz por la expresión de V es igual a menos L,

41
00:07:11,990 --> 00:07:16,870
que es la característica de la bobina, por la derivada de la intensidad con respecto del tiempo.

42
00:07:18,269 --> 00:07:25,970
Bueno, entonces, si aquí lo que hacemos ahora es separar variables e integrar,

43
00:07:25,970 --> 00:07:37,649
está claro que el voltaje y la intensidad vienen relacionados a través de la reductancia que es L omega

44
00:07:37,649 --> 00:07:43,970
y que lo que sucede es que la intensidad se retrasa a pi medios respecto del voltaje.

45
00:07:46,589 --> 00:07:56,990
Bueno, pues está claro que la ley de Ohm que nosotros hemos utilizado como voltaje igual a intensidad por resistencia

46
00:07:57,730 --> 00:08:09,310
Entonces tenemos que hacer unos reajustes en esa ley de Ohm. Y evidentemente habrá que tener en cuenta tanto los valores de módulo como los valores de desfase.

47
00:08:10,470 --> 00:08:27,490
Entonces para hacer cálculos con esta ley de Ohm, teniendo en cuenta el nuevo valor de la intensidad, el nuevo valor de la resistencia que ahora viene dada como una inductancia y como lo que se llama una impedancia, un valor real y un valor imaginario.

48
00:08:28,670 --> 00:08:34,929
Pues existen tres herramientas matemáticas que nos van a permitir hacer cálculos con la ley de Ohm.

49
00:08:35,370 --> 00:08:37,429
Luego esto lo veremos mejor en los ejercicios.

50
00:08:38,610 --> 00:08:42,269
Una es utilizar números complejos.

51
00:08:42,269 --> 00:08:51,210
Entonces, hacer nuestros cálculos utilizando estos números complejos en los que vamos a tener una parte real y una parte imaginaria.

52
00:08:51,210 --> 00:09:05,629
Los números complejos se pueden también expresar mediante potencias del número E, funciones exponenciales, y eso muchas veces simplifica el tratamiento matemático.

53
00:09:05,629 --> 00:09:23,629
Y en cualquier caso las leyes de Kirchhoff que habíamos visto para mallas en el caso de corriente continua son totalmente aplicables en el caso de corriente alterna considerando estas modificaciones del fase o la utilización de números complejos.

54
00:09:23,629 --> 00:09:35,419
complejos. El concepto de potencia también se ve modificado por las características peculiares de

55
00:09:35,419 --> 00:09:44,799
la corriente alterna, por ser funciones de tipo periódico. En principio, si yo multiplico la

56
00:09:44,799 --> 00:09:51,799
intensidad por el voltaje, teniendo en cuenta las particularidades de que la intensidad y el voltaje

57
00:09:51,799 --> 00:10:09,200
que ahora son funciones de tipo senoidal, pues si hiciera el cálculo matemático, vería que la potencia ahora va a tener, por así decirlo, dos potencias.

58
00:10:09,200 --> 00:10:19,980
Lo que se llama la potencia activa, que es la que sí se correspondería más o menos con el concepto de potencia que nosotros hemos aplicado en corriente continua,

59
00:10:19,980 --> 00:10:26,559
energía que está ahí y que es posible que se consuma en los elementos activos

60
00:10:26,559 --> 00:10:34,600
pero que en este caso no solamente es el producto de los valores máximos

61
00:10:34,600 --> 00:10:38,639
o de los valores eficaces sino que hay que multiplicarle por el coseno del desfase

62
00:10:38,639 --> 00:10:44,320
y luego hay una potencia reactiva que es una potencia que no se va a poder utilizar

63
00:10:44,320 --> 00:10:52,320
y que en cálculos vendría a dar como producto de intensidad por voltaje por el seno de ese desfase.

64
00:10:53,200 --> 00:11:00,220
Está claro que hay que intentar que el coseno sea lo más próximo a 1

65
00:11:00,220 --> 00:11:03,379
para que la potencia activa sea lo mayor posible.

66
00:11:04,679 --> 00:11:11,519
De hecho, a las compañías eléctricas si se supera el valor de 0,9 se les puede multar

67
00:11:11,519 --> 00:11:16,080
Porque se está pagando por una potencia que no se puede aprovechar.

68
00:11:16,659 --> 00:11:26,419
Entonces, para conseguir un máximo de potencia activa, lo que se hace evidentemente es colocar lo que se llama una batería de condensadores

69
00:11:26,419 --> 00:11:35,940
que va a corregir los valores de intensidad y voltaje para que este seno sea lo más próximo al 0,9.

70
00:11:38,929 --> 00:11:41,909
Conocemos con el nombre de corriente alternativa física.

71
00:11:43,090 --> 00:11:59,029
En su origen, cuando la corriente alterna se genera en los alternadores, lo normal es que sea trifásica porque los alternadores generalmente lo que tienen son tres bobinados desfasados entre sí ángulos de 120 grados.

72
00:11:59,649 --> 00:12:05,389
Entonces, lo común es que la generación de la corriente sea en estado trifásico.

73
00:12:05,389 --> 00:12:17,029
Ahora bien, tanto para su aprovechamiento como para su transporte, existen o podemos utilizar dos tipos de configuraciones.

74
00:12:17,590 --> 00:12:23,909
La configuración que se denomina en estrella y la configuración que se denomina en triángulo.

75
00:12:24,250 --> 00:12:31,250
En la diapositiva se ve cómo podemos pasar de una configuración a otra, la equivalencia de las resistencias.

76
00:12:31,250 --> 00:12:36,710
pero además pues hay que tener en cuenta que la potencia en ambas

77
00:12:36,710 --> 00:12:40,870
la potencia que se está suministrando en ambas es la misma

78
00:12:40,870 --> 00:12:46,769
y que lo que va a variar son los valores de intensidad y voltaje

79
00:12:46,769 --> 00:12:52,029
en el caso de la estrella la intensidad de la fase y de la línea son iguales

80
00:12:52,029 --> 00:12:57,509
mientras que el voltaje de la fase es el de la línea a partir de raíz de 3

81
00:12:57,509 --> 00:13:02,710
y en el triángulo la intensidad es la que está dividida por raíz de 3

82
00:13:02,710 --> 00:13:04,309
mientras que el voltaje es el mismo

83
00:13:04,309 --> 00:13:08,629
entonces pues dependiendo de lo que se quiera y el tipo de configuración

84
00:13:08,629 --> 00:13:13,029
algunas veces la topología más aconsejable es en estrella

85
00:13:13,029 --> 00:13:16,149
y otras veces la topología más aconsejable es en triángulo

86
00:13:16,149 --> 00:13:23,870
de cualquier forma la corriente trifásica solo tiene utilidad a nivel industrial

87
00:13:23,870 --> 00:13:27,690
A nivel doméstico se utiliza corriente monofásica.

88
00:13:28,549 --> 00:13:36,710
Bueno, estos son los contenidos básicos más interesantes que tenéis que saber de corriente alterna.

89
00:13:37,110 --> 00:13:48,789
De todas formas, es necesario que hagamos ejercicios numéricos para poder aclarar muchas cuestiones que aún no están claras

90
00:13:48,789 --> 00:13:53,889
porque se ven mucho mejor utilizando ejemplos concretos.

91
00:13:54,549 --> 00:13:57,070
Espero que os haya gustado y nos vemos en la próxima.