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ING. RAÚL G. MATOS ACUÑA

CICLO 2013-II Módulo: II

Unidad: 1 Semana: 1

ELECTRICIDAD INDUSTRIAL


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CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Ing. Raúl Matos Acuña


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ORIENTACIONES

• En el tutorial de física III, se analizaron los procesos de corrientetransitoria en circuitos RC y RL.

• En estos circuitos se utilizo una fuente de voltaje continuo y seobservó la variación de la corriente en función del tiempo.

• En este tutorial, se va analizar las características de uncondensador y una bobina conectados a una fuente alterna.

OBJETIVO: Que el estudiante comprenda el comportamiento de uncondensador y un inductor, cuando se conectan a una fuente devoltaje alterno a través de una resistencia.

El estudiante para lograr los objetivos específicos de la Unidad 1debe conocer y estar entrenado en los temas previos:



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CONTENIDOS TEMÁTICOS

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

1.-Circuitos Eléctricos.

2.-Tipos de corriente3.-Generación de corriente alterna (AC)

4.-Valores eficaces de AC

5.-Elementos pasivos

6.-Resonancia

7.-Potencia



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INTRODUCCION• EN NUESTRA VIDA DIARIA ESTAMOS RODEADOS DE

ARTEFACTOS ELECTRODOMESTICOS, ILUMINARIAS,MOTORESELECTRICOS, ETC,QUE NECESITAN EL USO DE LA CORRIENTE

ALTERNA COMO FUENTE DE ALIMENTACION PARA SUS DICHOSFUNCIONAMIENTOS, POR ESO VEMOS LA IMPORTANCIA DEL

ESTUDIO DE LA MISMA.


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MOTIVACION 1

Trasmisión de energía eléctrica por inducción magnética

• Video


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Circuito eléctrico• Un circuito eléctrico es un conjunto deelementos conectados entre sí, formando un

circuito cerrado, y que permiten la circulación dela corriente a través de ellos.

• Los componentes de un circuito eléctrico son: – Generador – Conductores – Receptores – Elementos de control y maniobra – Elementos de protección.



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Tipos de corriente

• Corriente Continua: es aquella en la que elsentido del movimiento de los electrones essiempre el mismo.

• Corriente Alterna: es aquella en la que elsentido del movimiento de los electrones variaen función del tiempo. Puede ser rectangular,triangular,… pero la más habitual es lasenoidal.



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Generación Corriente Alterna

• Cuando movemos un conductor en elinterior de un campo magnético, circulacorriente a través de este conductor.



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• Si en lugar de poner un conductor ponemos una

bobina la corriente que circula es mayor.

• Al girar la espira experimenta una variación de

flujo magnético, produciéndose una fuerzaelectromotriz inducida y una corriente eléctrica.Esta corriente se verá modificada según elángulo que forman el campo magnético y la

bobina. Tomando valores positivos y negativos.(Regla de la mano izquierda).



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Corriente Alterna (senoidal)• Frecuencia, f, es el número de

veces por unidad de tiempo quese modifica el sentido demovimiento de los electrones.(Hz)

• Periodo, T, es el tiempo que setarda en realizar un ciclo. (s)T=1/f

• Velocidad angular , , velocidadde giro del inducido en elalternador.

=2π·f

* Vamos a estudiar la CA senoidal; cuya variación viene dada por lafunción trigonométrica.



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Valores instantáneos: varían en función del tiempo.

Valores eficaces: aquel valor que debería tener una CC paraproducir la misma energía en las mismas condiciones. Es aprox. el 70%del valor máximo.



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Elementos pasivos de un circuito eléctrico

• Resistencias: su función es la oposición alpaso de la corriente eléctrica.

• Condensadores: dispositivo capaz dealmacenar carga eléctrica en superficiesrelativamente pequeñas.

Carga almacenada Q=C·V

• Bobinas (o autoinducción): consiste en un

conductor arrollado en espiral sobre un núcleoneutro, frecuentemente de materialmagnético.



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Resistencias que introducen loscomponentes pasivos a un circuito



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Pero los condensadores y las bobinas no sólo

introducen una resistencia al circuito, tambiénproducen otro efecto.

• Condensador: Produce un desfase en la

corriente de 90º, haciendo que la intensidad seadelante respecto a la tensión.

• Bobina: Produce un desfase de 90º, haciendoque la intensidad se retrase respecto a latensión.



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El desfase entre la tensión y la intensidad se puede deducir de la representación del Triángulo impedancias:

C L X X

Z

R

siendo φ el ángulo de desfase



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Resonancia

En el caso particular, en el que la reactancia esnula, es decir reactancia inductiva oinductancia es igual a la reactancia capacitiva

o capacitancia, el circuito está en resonancia .

XL= XC XL -XC= 0



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Potencia

Multiplicando el triángulo de impedanciaspor I2, obtenemos el triángulo de potencias.

P: potencia activa (W)

Q: potencia reactiva (VAr)

S: potencia aparente (VA)



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Potencia activa

Potencia reactiva


S

V = I. Z = Z. I


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• El factor de potencia, debe ser lo mas próximo

a 1. Si se desvía mucho de este valor, lacompañía suministradora de energía nospenalizará.

• En la industria, con un gran número demotores y por tanto de bobinas, la inductanciaes elevada por eso para compensar disponen

de condensadores con la única misión deacercar el factor de potencia a la unidad.



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CONCLUSIONES Y/O ACTIVIDADES DE INVESTIGACIÓNSUGERIDAS

• En la clase practica se desarrollarán aplicaciones de circuitos decorriente alterna con R, L y C. El estudiante debe revisar losproblemas propuestos.

• Se sugiere que el alumno revise los links y/o videos del tutorial.

• La próxima tutoría tratará sobre el Tema de Circuitos de Corriente Alterna RL, RC y RLC. El estudiante debe revisar los tutoriales dela semana 2.



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GRACIAS


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