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CORRIENTE ALTERNA - Contenido educativo

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Subido el 17 de julio de 2018 por Isabel L.

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en esta ocasión vamos a hablar sobre circuitos eléctricos en corriente 00:00:02
alterna ya hemos hablado un poco sobre los circuitos eléctricos en corriente 00:00:07
continua y bueno también los habéis visto en la etapa de educación 00:00:12
secundaria entonces pues vamos a dar un paso más en el estudio de la corriente 00:00:16
eléctrica ampliándolos a los circuitos de corriente de corriente alterna 00:00:22
Lo podemos estudiar en este capítulo, en este bloque de contenidos. 00:00:28
Primero vamos a definir qué es la corriente alterna, 00:00:39
cuáles son las características que diferencian la corriente continua de la corriente alterna. 00:00:42
Una vez definido esto, pasaremos a analizar las diferencias cuando existe una resistencia, un condensador y una bobina. 00:00:48
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. 00:01:00
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. 00:01:17
pero veremos que en el caso de la corriente alterna existen pérdidas aparte de las ya comentadas de efecto Joule 00:01:43
que hay que tenerlas en consideración y que suponen desde el punto de vista económico 00:01:50
y desde el punto de vista de eficacia energética un hándicap y una dificultad a superar en el mundo de la tecnología 00:01:57
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, 00:02:06
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. 00:02:24
y por lo tanto es conveniente que tengamos unas nociones de qué es este tipo de corriente 00:02:35
y cómo podemos utilizarla. 00:02:43
Ahora sí, ya pasamos un poco más. 00:02:46
La principal diferencia entre una corriente continua y una corriente alterna 00:02:47
es que la corriente alterna tiene valores que no son constantes, sino que varían con el tiempo 00:02:54
Y generalmente la variación de estos valores corresponde a una función de tipo sinusoidal, funciones de tipo circulares. 00:03:03
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. 00:03:13
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. 00:03:29
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. 00:03:45
También existe otro importante que es el que conocemos con el nombre de desfase, ese theta 00:04:07
Bueno, lo que sí es cierto es que cuando la función suena coseno, pura, pues pasa por una serie de valores 00:04:16
Pero yo puedo desfasarla haciendo que el origen del 0,0 se pase a otro punto 00:04:25
Y eso depende también mucho de los elementos que existan en el circuito, como vamos a ver a continuación. 00:04:31
La resistencia que existe en cualquier circuito, sea de corriente continua o de corriente alterna. 00:04:42
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. 00:04:50
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. 00:05:03
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. 00:05:26
Ahora bien, la carga la podremos definir como la intensidad a lo largo del periodo, como la integral de la intensidad por el tiempo. 00:05:47
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, 00:05:58
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, 00:06:16
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. 00:06:33
Este es un factor muy importante. 00:06:48
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, 00:06:51
y ese voltaje viene dado a través de la ley de Faraday-Lenz por la expresión de V es igual a menos L, 00:07:03
que es la característica de la bobina, por la derivada de la intensidad con respecto del tiempo. 00:07:11
Bueno, entonces, si aquí lo que hacemos ahora es separar variables e integrar, 00:07:18
está claro que el voltaje y la intensidad vienen relacionados a través de la reductancia que es L omega 00:07:25
y que lo que sucede es que la intensidad se retrasa a pi medios respecto del voltaje. 00:07:37
Bueno, pues está claro que la ley de Ohm que nosotros hemos utilizado como voltaje igual a intensidad por resistencia 00:07:46
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. 00:07:57
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. 00:08:10
Pues existen tres herramientas matemáticas que nos van a permitir hacer cálculos con la ley de Ohm. 00:08:28
Luego esto lo veremos mejor en los ejercicios. 00:08:35
Una es utilizar números complejos. 00:08:38
Entonces, hacer nuestros cálculos utilizando estos números complejos en los que vamos a tener una parte real y una parte imaginaria. 00:08:42
Los números complejos se pueden también expresar mediante potencias del número E, funciones exponenciales, y eso muchas veces simplifica el tratamiento matemático. 00:08:51
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. 00:09:05
complejos. El concepto de potencia también se ve modificado por las características peculiares de 00:09:23
la corriente alterna, por ser funciones de tipo periódico. En principio, si yo multiplico la 00:09:35
intensidad por el voltaje, teniendo en cuenta las particularidades de que la intensidad y el voltaje 00:09:44
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. 00:09:51
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, 00:10:09
energía que está ahí y que es posible que se consuma en los elementos activos 00:10:19
pero que en este caso no solamente es el producto de los valores máximos 00:10:26
o de los valores eficaces sino que hay que multiplicarle por el coseno del desfase 00:10:34
y luego hay una potencia reactiva que es una potencia que no se va a poder utilizar 00:10:38
y que en cálculos vendría a dar como producto de intensidad por voltaje por el seno de ese desfase. 00:10:44
Está claro que hay que intentar que el coseno sea lo más próximo a 1 00:10:53
para que la potencia activa sea lo mayor posible. 00:11:00
De hecho, a las compañías eléctricas si se supera el valor de 0,9 se les puede multar 00:11:04
Porque se está pagando por una potencia que no se puede aprovechar. 00:11:11
Entonces, para conseguir un máximo de potencia activa, lo que se hace evidentemente es colocar lo que se llama una batería de condensadores 00:11:16
que va a corregir los valores de intensidad y voltaje para que este seno sea lo más próximo al 0,9. 00:11:26
Conocemos con el nombre de corriente alternativa física. 00:11:38
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. 00:11:43
Entonces, lo común es que la generación de la corriente sea en estado trifásico. 00:11:59
Ahora bien, tanto para su aprovechamiento como para su transporte, existen o podemos utilizar dos tipos de configuraciones. 00:12:05
La configuración que se denomina en estrella y la configuración que se denomina en triángulo. 00:12:17
En la diapositiva se ve cómo podemos pasar de una configuración a otra, la equivalencia de las resistencias. 00:12:24
pero además pues hay que tener en cuenta que la potencia en ambas 00:12:31
la potencia que se está suministrando en ambas es la misma 00:12:36
y que lo que va a variar son los valores de intensidad y voltaje 00:12:40
en el caso de la estrella la intensidad de la fase y de la línea son iguales 00:12:46
mientras que el voltaje de la fase es el de la línea a partir de raíz de 3 00:12:52
y en el triángulo la intensidad es la que está dividida por raíz de 3 00:12:57
mientras que el voltaje es el mismo 00:13:02
entonces pues dependiendo de lo que se quiera y el tipo de configuración 00:13:04
algunas veces la topología más aconsejable es en estrella 00:13:08
y otras veces la topología más aconsejable es en triángulo 00:13:13
de cualquier forma la corriente trifásica solo tiene utilidad a nivel industrial 00:13:16
A nivel doméstico se utiliza corriente monofásica. 00:13:23
Bueno, estos son los contenidos básicos más interesantes que tenéis que saber de corriente alterna. 00:13:28
De todas formas, es necesario que hagamos ejercicios numéricos para poder aclarar muchas cuestiones que aún no están claras 00:13:37
porque se ven mucho mejor utilizando ejemplos concretos. 00:13:48
Espero que os haya gustado y nos vemos en la próxima. 00:13:54
Idioma/s:
es
Autor/es:
ISABEL LAFUENTE
Subido por:
Isabel L.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial
Visualizaciones:
183
Fecha:
17 de julio de 2018 - 4:19
Visibilidad:
Público
Centro:
Sin centro asignado
Duración:
14′ 01″
Relación de aspecto:
4:3 Hasta 2009 fue el estándar utilizado en la televisión PAL; muchas pantallas de ordenador y televisores usan este estándar, erróneamente llamado cuadrado, cuando en la realidad es rectangular o wide.
Resolución:
1440x1080 píxeles
Tamaño:
140.60 MBytes

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