Corriente alterna

download Corriente alterna

If you can't read please download the document

Transcript of Corriente alterna

  1. 1. CFGM Instalaciones elctricas y automticasElectrotecnia Corriente alterna
  2. 2. Corriente continua y alterna Continua Los electrones circulan siempre en el mismosentido El valor es constante Se produce con dinamos, bateras y pilas Alterna Los electrones cambian de sentido El valor NO es constante Se produce en alternadores
  3. 3. Continua o alterna?
  4. 4. Continua o alterna?
  5. 5. Continua o alterna?
  6. 6. Continua o alterna?
  7. 7. Continua o alterna?
  8. 8. Continua o alterna?
  9. 9. Continua o alterna?
  10. 10. Continua o alterna?
  11. 11. Continua o alterna?
  12. 12. Continua o alterna?
  13. 13. Continua o alterna?
  14. 14. Continua o alterna?
  15. 15. Ventajas de la CA El mantenimiento de los alternadores es menor que el de dinamos CA permite transportar a largas distancias Motores de CA son ms sencillos Cuando es necesaria CC, convertir de CA a CC es sencillo y barato
  16. 16. Produccin de una CA
  17. 17. Valorescaractersticos de lacorriente alterna
  18. 18. Tensin instantnea La tensin va cambiando a medida que va girando el rotor La tensin instantnea es la que hay en un momento dado En un momento concreto, qu tensin hay?
  19. 19. Problema 1Imagina que estamos en una instalacin como la que semuestra en la figuraCul sera la tensin instantnea de nuestro ejemplo paraun ngulo de giro de 30 del alternador elemental?
  20. 20. Tensin eficaz La tensin est continuamente cambiando Necesitamos un valor intermedio para hacer clculos Es lo que llamamos tensin eficaz Es el valor que mide un voltmetro Cunto vale la tensin eficaz en Espaa? 230V
  21. 21. Problema 2Cul es la tensin eficaz en la figura?
  22. 22. Problema 3Cul es la tensin mxima en una instalacin de tensinalterna de 125V?
  23. 23. Intensidad eficaz Igual que la tensin, la intensidad est siempre cambiando Necesitamos valor intermedio Es lo que llamamos intensidad eficaz
  24. 24. Problema 4Conetamos una resistencia de 100 a una red de CA de230V. Calcular:a) intensidad eficazb) intensidad mxima
  25. 25. Valor medio de un ciclo completo Sumamos todos los positivos y restamos todos los negativos Eso, en un ciclo completo, nos da cero Por eso, si medimos con tster en CC una CA obtenemos 0V
  26. 26. Ciclo o periodo En nuestro alternador simple, un ciclo es una vuelta a la manilla Es el tiempo que se tarda en dar una vuelta a la manilla En una seal senoidal, es el tiempo que tarda en repetirse Se mide en segundos (s) Se representa con una T
  27. 27. pregunta Supn que somos capaces de dar una vuelta completa a lamanilla en 0,02 segundos Cuntas vueltas daremos en 1 segundo? Imagina que en un minuto y medio hemos dado 253 vueltas Cunto tiempo hemos tardado por cada vuelta?
  28. 28. Frecuencia Nmero de ciclos por segundo Es la inversa del periodo Se mide en herzios (Hz) (ciclos por segundo)
  29. 29. Problema 5Cul es la frecuencia de la seal de la figura?
  30. 30. Problema 6Calcular el periodo que le corresponde a...a) ...la red elctrica americana (f = 60Hz)b) ...la red elctrica europea (f = 50Hz)?
  31. 31. Problema 7Hemos conectado un frecuencmetro y un voltmetro a uncuadro obteniendo 500V y 40Hz:Calcular:a) periodob) tensin mxima
  32. 32. Velocidad angular Es la inversa del periodo Se mide en herzios (Hz) (ciclos por segundo)
  33. 33. Problema 8Qu valor instantneo alcanzar una tensin de 50Hz si elvalor mximo es de 311V y el tiempo es de 3ms?
  34. 34. Receptores elementales en corriente alterna Estudiaremos resistencias, bobinas y condensadores Se comportan diferente segn se aplique CC CA
  35. 35. Resistencia en CA En una resistencia sometida a una CA se cumple ley Ohm IMPORTANTE: Usar tensin efectiva e intensidad efectiva La potencia que aparece en la resistencia:
  36. 36. Resistencia en CA La corriente y la tensin estn en fase
  37. 37. Problema 9Hemos sometido a una resistencia de 50 a una tensinalterna de 220V. Calcular:a) Corrienteb) Potencia
  38. 38. Bobina en CARecordemos bobina en CC Si conectamos una bobina en CC, aparece una corriente Esa corriente est limita por la resistencia de la bobina La R de la bobina es casi cero Ser justo la R de los conductores que est hecha Como I = V/R, habr una I muy muy grande Esta gran intensidad puede quemar la propia bobina
  39. 39. Bobina en CA Esa misma bobina la conectamos en CA Experimentalmente se ve que circula I moderada Cmo es posible, si R es 0? Si conectamos vatmetro, potencia es casi cero Cmo puede ser potencia 0 si circula corriente? La bobina genera oposicin a la corriente Esta oposicin es diferente a la resistencia hmica Estos fenmenos se deben a autoinduccin de la bobina
  40. 40. Bobina en CA (II) Una bobina retrasa un ngulo de 90 la corriente respecto de la tensin Reactancia inductiva: resistencia de la bobina a la corriente De modo que la corriente que circula se calcula segn reactancia
  41. 41. Bobina en CA (III) Si medimos con un vatmetro la potencia en una bobina dar cero En una bobina NO se consume energa calorfica La corriente que circula slo sirve para generar campo magntico En la bobina s que tenemos una potencia reactiva (QL)
  42. 42. Problema 10Conectamos una bobina con un coeficiente de autoinduccinde 0,2 henrios a una red de CA de 50Hz. Si el voltmetroindica 125V, calcular:a) lectura del ampermetrob) lectura del vatmetroc) potencia reactiva de la bobina
  43. 43. Condensador en CARecordemos condensador en CC Si conectamos un condensador a CC... ...se carga de energa elctrica ...la corriente circula SOLO durante su carga ...condensador NO permite paso de CC
  44. 44. Condensador en CA Si conectamos condensador a CA ahora s fluye corriente Si le conectamos un vatmetro, la potencia es 0 Un condensador, igual que bobina, NO consume potencia Condensador estar permanentemente cargndose/descargndose Veamos cmo sucenden las cosas condensador descargado aparece una fuerte corriente tensin en condensador va aumentando va disminuyendo la corriente se carga completo (tensin mxima) luego corriente es cero comienza descarga empieza a disminuir tensin empieza a aumentar corriente ...
  45. 45. Condensador en CA (II) Condensador adelanta corriente 90 respecto tensin
  46. 46. Reactancia capacitiva de uncondensador La corriente ser mayor... ...cuanto mayor sea su capacidad ...ms rpida sea la carga/descarga es decir, cuanto mayor sea la frecuencia Reactancia capacitiva es... oposicin del condensador al paso de corriente
  47. 47. Potencia en un condensador Si medimos con un vatmetro, potencia = 0 Condensador no consume energa calorfica La corriente solo produce cargas/descargas del condensador
  48. 48. Potencia reactiva en un condensador con la de la bobinaLa potencia reactiva del condensador se compensa Si una es positiva la otra es negativa
  49. 49. Problema 11En el siguiente esquema calcular:a) Lectura del vatmetrob) Lectura del ampermetroc) Potencia reactiva del condensador
  50. 50.
  51. 51.
  52. 52.
  53. 53.