UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIRIA EN SISTEMAS ELECTRONICA E

INDUSTRIAL

ORGANIZACIÓN DEL APRENDIZAJE

PROYECTO DE AULA

TEMA:

FUNCIONES, APLICACIONES Y MANEJO DE LA CORRIENTE ALTERNA

DOCENTE

ING. PAULO TORRES

AUTORES:

ACUÑA CASTRO MARCO ALEXANDER

CASTRO CHAMBA ÁLVARO BOLÍVAR

CRESPO VARGAS RICARDO ISMAEL

PARRA RUEDA MARIO ALEXANDER

FECHA DE ENTREGA:

18 DE OCTUBRE DEL 2013

AMBATO –ECUADOR

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ÍNDICE

ÍNDICE .................................................................................................................................... 2

1. TEMA: ......................................................................................................................... 4

2. INTRODUCCION ...................................................................................................... 4

3 OBJETIVOS: .............................................................................................................. 5

3.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................ 5

3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS .................................................................................... 5

4 JUSTIFICACION ....................................................................................................... 6

5 MARCO TEORICO ................................................................................................... 7

5.1 CORRIENTE ALTERNA......................................................................................... 7

5.1.1 HISTORIA ....................................................................................................... 7

5.1.2 DEFINICIÓN DE CORRIENTE ALTERNA .............................................. 8

5.2 CORRIENTE ALTERNA FRENTE A CORRIENTE CONTINUA ....................... 9

5.3 VENTAJAS DE LA CORRIENTE ALTERNA ....................................................... 9

5.4 PRODUCCIÓN DE CORRIENTE ALTERNA ......................................... 10

5.5 OSCILACIÓN SINUSOIDAL ............................................................................... 12

5.6 VALORES SIGNIFICATIVOS ....................................................................................... 13

5.7 FRECUENCIA Y PERIODO ...................................................................... 16

5.8 REPRESENTACIÓN FASORIAL .............................................................. 17

5.9 VALORES Y PARÁMETROS DE LA CORRIENTE ALTERNA ..................... 18

VALOR MÁXIMO DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE. (EM) ............... 18

VALOR DE PICO DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE. ........................... 18

VALOR EFICAZ DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE ............................. 18

5.10 REACTANCIA ......................................................................................................... 19

5.11 REACTANCIA INDUCTIVA. ................................................................................ 21

5.12 REACTANCIA CAPACITIVA ............................................................................... 21

5.13 IMPEDANCIA .......................................................................................................... 22

5.14 LA LEY DE OHM .................................................................................................... 24

5.15 ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO ................................................ 25

5.16 TIPOS DE RESISTENCIAS .................................................................................... 27

5.16.1. Resistencias empleadas en electrónica ........................................................ 27

RESISTENCIAS FIJAS ....................................................................................................... 27

RESISTENCIAS DE HILO BOBINADO ................................................... 27

RESISTENCIAS DE CARBÓN PRENSADO ............................................ 28

RESISTENCIAS DE PELÍCULA DE CARBÓN ...................................... 28

RESISTENCIAS VARIABLES. POTENCIÓMETROS........................... 28

RESISTENCIAS DEPENDIENTES DE OTRA MAGNITUD ................. 28

6 DESARROLLO DEL PROYECTO ........................................................................ 30

6.1 TAREAS DEL PROYECTO .................................................................................. 30

6.2 SUBTEMAS DEL PROYECTO ............................................................................ 30

3

6.3 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES .................................................................. 33

6.4 APLICACIONES Y/O PROGRAMAS UTILIZADOS ......................................... 33

6.5 PÁGINAS WEB UTILIZADAS ............................................................................. 33

6.6 CREACIÓN DE USUARIOS DE LA WEB UTILIZADA .................................... 35

6.7 CAPTURA DEL SITIO WEB CREADO ............................................................... 39

7 CONCLUSIONES ..................................................................................................... 43

8. RECOMENDACIONES ........................................................................................... 44

9. BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 45

10. ANEXOS .................................................................................................................... 46

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1. TEMA:

FUNCIONES, APLICACIONES Y MANEJO DE LA CORRIENTE

ALTERNA

2. INTRODUCCION

En la actualidad la forma que se ha impuesto para la generación, transporte y

consume de la energía eléctrica es la de la corriente alterna. Este tipo de corriente,

frente a la corriente continua, presenta una serie de ventajas que la hacen ideal para la

mayoría de las aplicaciones en los inicios del desarrollo de los sistemas eléctricos, la

electricidad se producía en forma de corriente continua mediante los dinamos esta

energía no podría ser transportada a largas distancias dado que no existía un sistema

practico que fuese capaz de elevar y reducir la tensión de grandes cantidades de energía.

Al igual en corriente continua conectábamos en serie resistencias, en corriente

alterna es fácil encontrar circuitos que consistas en bobinas, resistencias y

condensadores conectados en serie. Para la resolución de estos circuitos siempre habrá

que tener en cuenta los desfases que producen las bobinas y condensadores.

También en este proyecto vamos a estudiar el tipo de resistencias existentes en

nuestro medio, además sobre las resistencias eléctricas como se pueden acoplar: serie

paralelo y mixta.

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3 OBJETIVOS:

3.1 OBJETIVO GENERAL

Explicar las funciones , aplicaciones y manejo de la corriente alterna

3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Definir los procesos que se dan en la generación de una corriente alterna

Explicar los procesos que se dan en un circuito de corriente alterna al conectar

resistencias, bobinas y condensadores.

Resolver circuitos serie de corriente alterna

Identificar los valores fundamentales de una corriente alterna así como

seleccionar el instrumento de medición adecuado para su medida

Investigar las ventajas de la corriente alterna

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4 JUSTIFICACION

El presente proyecto se trata de explicar las funciones, aplicaciones y los

diferentes manejos de la corriente alterna. En el siguiente contenido ofrece la historia

de la corriente alterna la definición de la misma las ventajas que presenta esta como

son que puede viajar a más largas distancias y las diferencias con la corriente continua

la formulación de su onda sinodal con el principio de inducción

Más claro el tema que estamos tratando es importante para el conocimiento de

los estudiantes electrónicos ya que esta es la base de todo la corriente que luego se

puede generar y las leyes básicas de los circuitos.

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5 MARCO TEORICO

5.1 CORRIENTE ALTERNA

5.1.1 HISTORIA

En el año 1882 el físico, matemático, inventor e ingeniero Nikola Tesla, diseñó

y construyó el primer motor de inducción de CA. Posteriormente el físico William

Stanley, reutilizó, en 1885, el principio de inducción para transferir la CA entre dos

circuitos eléctricamente aislados. La idea central fue la de enrollar un par de bobinas

en una base de hierro común, denominada bobina de inducción. De este modo se obtuvo

lo que sería el precursor del actual transformador. El sistema usado hoy en día fue

ideado fundamentalmente por Nikola Tesla; la distribución de la corriente alterna fue

comercializada por George Westinghouse. Otros que contribuyeron en el desarrollo y

mejora de este sistema fueron Lucien Gaulard, John Gibbs y Oliver Shallenger entre

los años 1881 y 1889. La corriente alterna superó las limitaciones que aparecían al

emplear la corriente continua (CC), el cual es un sistema ineficiente para la distribución

de energía a gran escala debido a problemas en la transmisión de potencia,

comercializado en su día con gran agresividad por Thomas Edison.

La primera transmisión interurbana de la corriente alterna ocurrió en 1891, cerca

de Telluride, Colorado, a la que siguió algunos meses más tarde otra en Alemania. A

pesar de las notorias ventajas de la CA frente a la CC, Thomas Edison siguió abogando

fuertemente por el uso de la corriente continua, de la que poseía numerosas patentes

(véase la guerra de las corrientes). De hecho, atacó duramente a Nikola Tesla y a

George Westinghouse, promotores de la corriente alterna, a pesar de lo cual ésta se

acabó por imponer. Así, utilizando corriente alterna, Charles Proteus Steinmetz, de

General Electric, pudo solucionar muchos de los problemas asociados a la producción

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y transmisión eléctrica, lo cual provocó al fin la derrota de Edison en la batalla de las

corrientes, siendo su vencedor Nikola Tesla y su financiador George Westinghouse.

5.1.2 DEFINICIÓN DE CORRIENTE ALTERNA

Se denomina corriente alterna a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el

sentido varían cíclicamente. La forma de oscilación de la corriente alterna más

comúnmente utilizada es la de una oscilación sinusoidal (figura 1), puesto que se

consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas

aplicaciones se utilizan otras formas de oscilación periódicas, tales como la triangular

o la cuadrada.

Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad

llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las señales de audio y de radio

transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En

estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la

información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA.

Figura 1: Forma sinusoidal.

9

5.2 CORRIENTE ALTERNA FRENTE A CORRIENTE

CONTINUA

La razón del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad

de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua. En el caso de la

corriente continua la elevación de la tensión se logra conectando dínamos en serie, lo

cual no es muy práctico, al contrario en corriente alterna se cuenta con un dispositivo:

el transformador, que permite elevar la tensión de una forma eficiente.

La energía eléctrica viene dada por el producto de la tensión, la intensidad y el

tiempo. Dado que la sección de los conductores de las líneas de transporte de energía

eléctrica depende de la intensidad, podemos, mediante un transformador, elevar el

voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la

intensidad de corriente. Con esto la misma energía puede ser distribuida a largas

distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas pérdidas por causa

del efecto Joule y otros efectos asociados al paso de corriente tales como la histéresis

o las corrientes de Foucault. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el

voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o doméstico de forma

cómoda y segura.

5.3 VENTAJAS DE LA CORRIENTE ALTERNA

La corriente alterna presenta ventajas decisivas de cara a la producción y

transporte de la energía eléctrica, respecto a la corriente continua:

1. Generadores y motores más baratos y eficientes, y menos complejos

2. Posibilidad de transformar su tensión de manera simple y barata (transformadores)

3. Posibilidad de transporte de grandes cantidades de energía a largas distancias con

un mínimo de sección de conductores (a alta tensión)

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4. Posibilidad de motores muy simples, (como el motor de inducción asíncrono de

rotor en cortocircuito)

5. Desaparición o minimización de algunos fenómenos eléctricos indeseables

(magnetización en las máquinas, y polarizaciones y corrosiones electrolíticas en

pares metálicos)

La corriente continua, presenta la ventaja de poderse acumular directamente, y

para pequeños sistemas eléctricos aislados de baja tensión, (automóviles) aún se usa

(Aunque incluso estos acumuladores se cargan por alternadores)

Actualmente es barato convertir la corriente alterna en continua (rectificación)

para los receptores que usen esta última (todos los circuitos electrónicos).

5.4 PRODUCCIÓN DE CORRIENTE ALTERNA

Industrialmente se produce en su casi totalidad por generadores rotativos

electromecánicos movidos por motores térmicos, hidráulicos, eólicos etc.

Para pequeñas potencias se usan también convertidores electrónicos cc/ca

(onduladores) que entregan formas de onda más o menos senoidales (desde trapeciales

a casi senoidal pura) partiendo de corriente continua (acumuladores).

Los generadores electromecánicos se basan en la producción de tensión por

inducción, cuando un conductor se mueve en un campo magnético.

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Movimiento de un conductor en un campo magnético

Este experimento demuestra el principio de la producción de energía eléctrica a

través de la energía mecánica, (Vía electromagnetismo)

Los generadores reales están construidos por bobinas que experimentan un

movimiento relativo de giro respecto a un campo magnético y en el interior de él. (O

bien se mueve el campo, o bien las bobinas)

Generador elemental de corriente alterna senoidal

Por razones geométricas, en estas máquinas se cumple que, a constancia de

velocidad de giro del eje, el flujo magnético que atraviesa las bobinas es

aproximadamente función senoidal del tiempo, y por consiguiente su derivada d

/dt también lo es, y en consecuencia la tensión inducida E, (que es proporcional a esa

derivada, también lo es).

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Generador bipolar de corriente alterna de inductor giratorio

La frecuencia producida, si p es el nº de pares de polos, y n la velocidad de giro

(revoluciones/s) es:

𝑭 = 𝑷𝒑 ∗ 𝒏

5.5 OSCILACIÓN SINUSOIDAL

Figura 2: Parámetros característicos de una oscilación sinusoidal.

Una señal sinusoidal, a (t), tensión, v(t), o corriente, i(t), se puede expresar

matemáticamente según sus parámetros característicos (figura 2), como una función

del tiempo por medio de la siguiente ecuación:

13

Donde:

A0= es la amplitud en voltios o amperios (también llamado valor máximo o de

pico),

Ω =la pulsación en radianes/segundo,

T = el tiempo en segundos, y

Β = el ángulo de fase inicial en radianes.

Dado que la velocidad angular es más interesante para matemáticos que para

ingenieros, la fórmula anterior se suele expresar como:

Donde f es la frecuencia en hercios (Hz) y equivale a la inversa del período .

Los valores más empleados en la distribución son 50 Hz y 60 Hz.

5.6 VALORES SIGNIFICATIVOS

A continuación se indican otros valores significativos de una señal sinusoidal:

Valor instantáneo (a(t)): Es el que toma la ordenada en un instante, t, determinado.

Valor pico a pico (App): Diferencia entre su pico o máximo positivo y su pico

negativo. Dado que el valor máximo de sen(x) es +1 y el valor mínimo es -1, una

señal sinusoidal que oscila entre +A0 y -A0. El valor de pico a pico, escrito como

AP-P, es por lo tanto (+A0)-(-A0) = 2×A0.

Valor medio (Amed): Valor del área que forma con el eje de abcisas partido por

su período. El valor medio se puede interpretar como el componente de continua

de la oscilación sinusoidal. El área se considera positiva si está por encima del eje

de abcisas y negativa si está por debajo. Como en una señal sinusoidal el semiciclo

positivo es idéntico al negativo, su valor medio es nulo. Por eso el valor medio de

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una Oscilación sinusoidal se refiere a un semiciclo. Mediante el cálculo integral se

puede demostrar que su expresión es la siguiente;

Pico o cresta: Valor máximo, de signo positivo (+), que toma la oscilación

sinusoidal del espectro electromagnético, cada medio ciclo, a partir del punto “0”.

Ese valor aumenta o disminuye a medida que. La amplitud “A” de la propia

oscilación crece o decrece positivamente por encima del valor "0".

Valor eficaz (A): su importancia se debe a que este valor es el que produce el

mismo efecto calorífico que su equivalente en corriente continúa.

Matemáticamente, el valor eficaz de una magnitud variable con el tiempo, se define

como la raíz cuadrada de la media de los cuadrados de los valores instantáneos

alcanzados durante un período:

En la literatura inglesa este valor se conoce como R.M.S. (root mean square, valor

cuadrático medio), y de hecho en matemáticas a veces es llamado valor cuadrático

medio de una función. En el campo industrial, el valor eficaz es de gran importancia

ya que casi todas las operaciones con magnitudes energéticas se hacen con dicho valor.

De ahí que por rapidez y claridad se represente con la letra mayúscula de la magnitud

que se trate (I, V, P, etc.). Matemáticamente se demuestra que para una corriente alterna

sinusoidal el valor eficaz viene dado por la expresión:

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El valor A, tensión o intensidad, es útil para calcular la potencia consumida por

una carga. Así, si una tensión de corriente continua (CC), VCC, desarrolla una cierta

potencia P en una carga resistiva dada, una tensión de CA de Vrms desarrollará la misma

potencia P en la misma carga si Vrms = VCC.

Para ilustrar prácticamente los conceptos anteriores se considera, por ejemplo, la

corriente alterna en la red eléctrica doméstica en Europa: cuando se dice que su valor

es de 230 V CA, se está diciendo que su valor eficaz (al menos nominalmente) es de

230 V, lo que significa que tiene los mismos efectos caloríficos que una tensión de 230

V de CC. Su tensión de pico (amplitud), se obtiene despejando de la ecuación antes

reseñada:

Así, para la red de 230 V CA, la tensión de pico es de aproximadamente 325 V

y de 650 V (el doble) la tensión de pico a pico.

Su frecuencia es de 50 Hz, lo que equivale a decir que cada ciclo de la oscilación

sinusoidal tarda 20 ms en repetirse. La tensión de pico positivo se alcanza a los 5 ms

de pasar la oscilación por cero (0 V) en su incremento, y 10 ms después se alcanza la

tensión de pico negativo. Si se desea conocer, por ejemplo, el valor a los 3 ms de pasar

por cero en su incremento, se empleará la función sinsoidal:

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5.7 FRECUENCIA Y PERIODO

La frecuencia f es nº de ciclos por unidad de tiempo. Su unidad es el Hz (Herzio)

=1 ciclo/s. Industrialmente se usan corrientes de 50 Hz (60Hz en América),

Dimensionalmente la frecuencia son ciclos/tiempo, o sea t –1.

El periodo T es la inversa de la frecuencia, o lo que es lo mismo, el tiempo que

dura un ciclo completo.

T= 1/f (dimensión; t)

Una onda variable senoidalmente con el tiempo puede considerarse como la

proyección sobre un diámetro de un movimiento circular uniforme de velocidad

angular w, entonces la tensión instantánea V;

V = VM sen wt

En donde VM es el valor máximo a que llega la tensión, y

W = 2p f (radianes /s)

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5.8 REPRESENTACIÓN FASORIAL

Una función sinusoidal puede ser representada por un número complejo cuyo

argumento crece linealmente con el tiempo (figura 3), al que se denomina fasor o

representación de Fresnel, que tendrá las siguientes características:

Girará con una velocidad angular ω.

Su módulo será el valor máximo o el eficaz, según convenga.

Figura 3: Representación fasorial de una oscilación sinusoidal.

La razón de utilizar la representación fasorial está en la simplificación que ello

supone. Matemáticamente, un fasor puede ser definido fácilmente por un número

complejo, por lo que puede emplearse la teoría de cálculo de estos números para el

análisis de sistemas de corriente alterna.

Consideremos, a modo de ejemplo, una tensión de CA cuyo valor instantáneo sea el

siguiente:

Figura 4: Ejemplo de fasor tensión.

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Tomando como módulo del fasor su valor eficaz, la representación gráfica de la

anterior tensión será la que se puede observar en la figura 4, y se anotará:

Denominadas formas polares, o bien:

Denominada forma binómica.

5.9 VALORES Y PARÁMETROS DE LA CORRIENTE ALTERNA

VALOR MÁXIMO DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE. (EM)

Es el máximo valor que alcanza la forma de onda ya sea positiva o negativa,

desde el eje de referencia hasta el punto más alto de la cresta o el punto más bajo del

valle. Se denota por la letra Em si es tensión o Im si corriente.

VALOR DE PICO DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE.

Es el valor que va desde el máximo positivo hasta el máximo negativo es decir

desde la punta más alta de una cresta hasta la parte más baja de un valle. Se identifica

por las letras Epp si es la tensión o Ipp si es la corriente. Con relación al valor máximo

se tiene la siguiente relación.

Epp = 2 · Em ó Ipp = 2 · Im

VALOR EFICAZ DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE

El valor eficaz de la tensión o de la corriente es el valor más importante de la

C.A. se puede definir como la parte componente del valor máximo que se utiliza, de la

C.A por lo anterior se considera que este valor es el más importante de la corriente

alterna.

Se denota por la letra E si es tensión y por la I se es corriente. También se le

conoce como valor efectivo de tensión o corriente o valor RMS, o sea es el valor que

es indicado por los instrumentos.

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En relación con el valor máximo se tienen las siguientes equivalencias:

E = 0.707 · Em ó I = 0.707 · Im ó

5.10 REACTANCIA

Se denomina Reactancia a la impedancia ofrecida, al paso de la corriente alterna,

por un circuito en el que solo existen inductores (bobinas) o capacidades

(condensadores) puras, esto es, sin resistencias. No obstante, esto representaría una

condición ideal, puesto que no existen en la realidad bobinas ni condensadores que no

contengan una parte resistiva, con lo cual los circuitos en general estarán formados por

una composición R-L-C (resistencia, inductor y capacidad).

En el análisis de circuitos R-L-C, la reactancia, representada como (X) es la parte

imaginaria del número complejo que define el valor de la impedancia, mientras que la

resistencia (R) es la parte real de dicho valor.

Dependiendo del valor de la reactancia se puede decir que el circuito presenta

reactancia capacitiva, cuando X<0, reactancia inductiva, cuando X>0 o es puramente

resistivo, cuando X=0. Como impedancia, que es en realidad, la reactancia también se

mide en ohmios. Vectorialmente, la reactancia inductiva y la capacitiva son opuestas.

La reactancia capacitiva se representa por Xc y su valor complejo viene dado por

la fórmula:

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En la que:

Xc= Reactancia capacitiva en ohmios

C=Capacidad en faradios

F=Frecuencia en hertzios

La reactancia inductiva se representa por XL y su valor complejo viene dado por:

En la que:

XL= Reactancia inductiva en ohmios

L=Inductancia en henrios

F=Frecuencia en hertzios.

21

5.11 REACTANCIA INDUCTIVA.

El estudio de la inductancia muestra que un cambio en el campo magnético

induce un voltaje en tal sentido que se opone a cualquier cambio en la intensidad de la

corriente. Esto da lugar a que la intensidad sea más baja que si no estuviera presente la

inductancia y la inductancia debe, por tanto, introducir una oposición al flujo de la

corriente. La oposición se llama reactancia inductiva y se expresa en ohmios; su

símbolo es Xl. Sobre los valores de la reactancia inductiva influyen dos valores:

a) La inductancia del circuito.

b) La velocidad a que cambia la corriente.

5.12 REACTANCIA CAPACITIVA

La capacitancia ofrece una oposición al flujo de corriente alterna que retarda los

cambios de voltaje exactamente como la inductancia retarda los cambios de intensidad.

Cuando se conecta un condensador a una fuente de corriente alterna la oposición se

presenta permanentemente a ésta. La oposición que un condensador ofrece al flujo de

corriente alterna se llama reactancia capacitiva. Se expresa en Ω

Donde:

Xc = Reactancia capacitiva

F = Frecuencia en cps o Hz.

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5.13 IMPEDANCIA

La impedancia es la oposición que presenta un circuito al paso de la corriente

alterna. Es un valor vectorial compuesto en su parte real por un valor de resistencia y

en su parte imaginaria por un valor de reactancia y se calcula de la siguiente manera:

Donde:

Z = Impedancia medida en Ohms

R = Resistencia medida en Ohms

X = Reactancia total medida en Ohms

Se puede observar, por ejemplo, que en un altavoz la impedancia es diferente

para cada frecuencia, por lo que los fabricantes publican "curvas de impedancia". Estas

curvas nos dan idea de la impedancia nominal del altavoz, su impedancia mínima, así

como sus características de resonancia. Por ejemplo, un altavoz de cono al aire mostrará

un pico de impedancia en la frecuencia de resonancia.

Si medimos un altavoz con un multímetro nos dará una lectura diferente,

normalmente menor, que la impedancia nominal del altavoz. Por ejemplo, un altavoz

de 8 ohmios podrá darnos una lectura de 6 ohmios. La razón de estas diferencias está

en que el multímetro mide la resistencia, no la impedancia. La resistencia es la

oposición al paso de la corriente continua y tiene un único valor, mientras que la

impedancia es la oposición al paso de la corriente alterna, por lo que es función de la

frecuencia y tiene tantos valores como frecuencias se utilicen en el mismo circuito.

23

Lo que sucede es que estos elementos (la bobina y el condensador) causan una

oposición al paso de la corriente alterna (además de un desfase), pero idealmente no

causa ninguna disipación de potencia, como si lo hace la resistencia (La Ley de Joule).

En La bobina y las corrientes y el condensador y las corrientes se vio que hay un

desfase entre las corrientes y los voltajes, que en el primer caso es atrasada y en el

segundo caso, es adelantada.

El desfase que ofrece una bobina y un condensador, son opuestos, y si estos

llegaran a ser de la misma magnitud, se cancelarían y la impedancia total del circuito

sería igual al valor de la resistencia. (Ver la fórmula anterior)

La fórmula anterior se gráfica:

Se puede ver que las reactancias se grafican en el eje Y (el eje imaginario)

pudiendo dirigirse para arriba o para abajo, dependiendo de si es más alta la influencia

de la bobina o el condensador y las resistencias en el eje X. (solo en la parte positiva

del eje X). El valor de la impedancia (la línea diagonal) será:

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La aplicación de la ley de Ohm a los circuitos en los que existe una corriente

alterna se complica por el hecho de que siempre estarán presentes la capacitancia y la

inductancia. La inductancia hace que el valor máximo de una corriente alterna sea

menor que el valor máximo de la tensión; la capacitancia hace que el valor máximo de

la tensión sea menor que el valor máximo de la corriente. La capacitancia y la

inductancia inhiben el flujo de corriente alterna y deben tomarse en cuenta al calcularlo.

5.14 LA LEY DE OHM

El ohmio (también ohm) es la unidad de medida de la resistencia que oponen los

materiales al paso de la corriente eléctrica y se representa con la letra W o con el

símbolo o letra griega Ω (omega).

El ohmio se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica

una columna de mercurio (Hg) de 106,3 cm de alto, con una sección transversal de 1

mm2, a una temperatura de 0º Celsius.

Esta ley relaciona los tres componentes que influyen en una corriente eléctrica,

como son la intensidad (I), la diferencia de potencial o tensión (V) y la resistencia (R)

que ofrecen los materiales o conductores.

La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente eléctrica que circula

por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial

aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar

matemáticamente en la siguiente fórmula o ecuación:

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Donde, empleando unidades del Sistema internacional de Medidas, tenemos que:

I = Intensidad en amperios (A)

V = Diferencia de potencial en voltios (V)

R = Resistencia en ohmios (W o Ω).

Léase: La intensidad (en amperios) de una corriente es igual a la tensión o

diferencia de potencial (en voltios) dividido o partido por la resistencia (en ohmios).

De acuerdo con la “Ley de Ohm”, un ohmio (1 W o Ω) es el valor que posee

una resistencia eléctrica cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un voltio (1 V)

de tensión provoca un flujo o intensidad de corriente de un amperio (1 A).

La resistencia eléctrica, por su parte, se identifica con el símbolo o letra (R) y la

fórmula general (independientemente del tipo de material de que se trate) para despejar

su valor (en su relación con la intensidad y la tensión) derivada de la fórmula general

de la Ley de Ohm, es la siguiente:

5.15 ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO

Los conceptos anteriormente explicados se utilizan para el estudio de la electrostática,

estudio de las cargas eléctricas estáticas, y de las cargas en movimiento. En los circuitos

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eléctricos de corriente alterna las cargas eléctricas circulan a través de los conductores

eléctricos, veamos cómo se aplican los conceptos anteriores a un circuito eléctrico.

Un circuito eléctrico está formado por 5 tipos de componentes:

1. Generador, es el elemento que genera el campo eléctrico que hace mover las

cargas. Es necesario que transforme una energía, mecánica, química, lumínica, en

energía eléctrica. Esta energía estará asociada a un campo eléctrico, pero la magnitud

que se utiliza para medirla es el potencial eléctrico.

2. Receptor, son los elementos por los que circulan las cargas eléctricas, en los

mismos la energía eléctrica se transforma en otro tipo de energía. La energía

transformada vendrá dada por la expresión vista anteriormente: W = Q’ . (Ua - Ub

)

3. Conductores, son los elementos que unen generador y receptor. Si los

consideramos ideales en todo el recorrido de un conductor el campo eléctrico es el

mismo, lo que quiere decir que no hay diferencia de potencial entre dos extremos del

mismo, en la práctica todo conductor está formado por un material de manera que su

comportamiento no es ideal.

4. Elementos de maniobra. Permiten conectar y desconectar los elementos entre

si, son los interruptores, conmutadores, etc.

5. Elementos de protección. Protegen la instalación ante posibles problemas como

cortocircuitos o sobrecargas.

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5.16 TIPOS DE RESISTENCIAS

Para todos los tipos de resistencias se puede distinguir su valor en ohmios, la

potencia que son capaces de disipar y el voltaje máximo que soportan.

En general podemos distinguir entre resistencias cuya utilidad es la de convertir

la energía eléctrica en calor, como por ejemplo la resistencia de un horno o de un

secador de pelo y las resistencias utilizadas en electrónica que, si bien generan un calor,

tienen distintas funciones dentro de un circuito electrónico.

Las resistencias calefactores suelen estar formadas por un hilo de un material

conductor con la longitud y sección adecuadas para disipar la energía calorífica que se

va a generar.

Un tipo especial de resistencias calefactoras son los “reostatos” que permiten

variar el valor de resistencia.

5.16.1. Resistencias empleadas en electrónica

RESISTENCIAS FIJAS

RESISTENCIAS DE HILO BOBINADO.- Fueron de los primeros tipos en

fabricarse, y aún se utilizan cuando se requieren potencias algo elevadas de

disipación. Están constituidas por un hilo conductor bobinado en forma de hélice o

espiral (a modo de rosca de tornillo) sobre un sustrato cerámico.

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RESISTENCIAS DE CARBÓN PRENSADO.- Estas fueron también de las

primeras en fabricarse en los albores de la electrónica. Están constituidas en su

mayor parte por grafito en polvo, el cual se prensa hasta formar un tubo como el de

la figura.

RESISTENCIAS DE PELÍCULA DE CARBÓN.- Este tipo es muy habitual hoy

día, y es utilizado para valores de hasta 2 watios. Se utiliza un tubo cerámico como

sustrato sobre el que se deposita una película de carbón tal como se aprecia en la

figura.

Se consiguen así resistencias con una tolerancia del 5% o mejores, además

tienen un ruido térmico inferior a las de carbón prensado, ofreciendo también mayor

estabilidad térmica y temporal que éstas.

RESISTENCIAS VARIABLES. POTENCIÓMETROS

En su construcción se pueden utilizar las tecnologías anteriores, permiten

modificar el valor de la resistencia entre sus tres conexiones.

RESISTENCIAS DEPENDIENTES DE OTRA MAGNITUD

Empleadas en electrónica para detectar alguna magnitud.

29

FOTORRESISTENCIA. LDR.

Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye

con el aumento de intensidad de luz incidente. Se construyen de sulfuro de

cadmio, que al absorber luz da más movilidad a los electrones.

TERMISTORES

Resistencias dependientes de la temperatura.

NTC, su valor de resistencia disminuye con la temperatura.

PTC, su valor de resistencia aumenta con la temperatura.

Están construidos mediante algún óxido de metal.

30

6 DESARROLLO DEL PROYECTO

6.1 TAREAS DEL PROYECTO

TAREAS DEL PROYECTO

N° DE TAREA NOMBRE DESCRIPCION

01 TEMA Y OBJETIVOS

DETERMINAMOS EL

TEMA A TRATAR Y

LOS OBJETIVOS

02 INFORMACION

RECOPILAMOS LA

INFORMACION

NECESARIA PARA

PODER REALIZAR EL

PRESENTE PROYECTO

03 MARCO TEORICO

CREACION DEL

MARCO TEORICO

CON LA

INFORMACION

RECOPILADA

04 PAGINAS WEB

CREAMOS TODAS LAS

PAGINAS

NECESARIAS PARA EL

PROYECTO

05 VIDEO TUTORIAL

REALIZAMOS EL

VIDEO TUTORIAL

PARA EXPLICAR

NUESTRO PROYECTO

06 CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

DETERMINAS LAS

CONSECUENCIAS Y

LAS

RECOMENDACIONES

DEL PROYECTO

REALIZADO

6.2 SUBTEMAS DEL PROYECTO

Tema general: Funciones, aplicaciones y manejo de la corriente alterna

Sub temas Nombre Descripción

1. Historia de la

corriente alterna

En este punto vemos el desarrollo de la corriente alterna quien

la descubrió y su evolución.

2 Definición de la

corriente alterna

Definimos a que se le conoce como corriente alterna

3 Corriente alterna

frente a corriente

continua

Vemos la razón del amplio uso de la corriente alterna viene

determinada por su facilidad de transformación, cualidad de la

que carece la corriente continua

31

4 Ventajas de la

corriente alterna

La corriente alterna presenta ventajas decisivas de cara a la

producción y transporte de la energía eléctrica, respecto a la

corriente continua:

5 Producción de la

corriente alterna

Industrialmente se produce en su casi totalidad por generadores

rotativos electromecánicos movidos por motores térmicos,

hidráulicos, eólicos etc.

6 Oscilación

sinusoidal

Una señal sinusoidal, corriente i(t),tensión, v(t), se puede

expresar matemáticamente según sus parámetros característicos

, como una función del tiempo

7 Valores

significativos

A continuación se indican los valores significativos que

presentan una señal sinusoidal

8 Frecuencia y

periodo

La frecuencia f es nº de ciclos por unidad de tiempo y el periodo

el inverso a la frecuencia

9

Representación

fasorial

Una función sinusoidal puede ser representada por un número

complejo cuyo argumento crece linealmente con el tiempo

10 Valores y

parámetros de la

corriente alterna

Se presenta os valores y parámetros de la corriente alterna como

puede ser el valor máximo eficaz, el valor pico, valor eficaz

tanto de tensión y corriente.

11 Reactancia

Se denomina Reactancia a la impedancia ofrecida, al paso de la

corriente alterna, por un circuito en el que solo existen

inductores o capacitores.

12 Reactancia

inductiva.

El estudio de la inductancia muestra que un cambio en el campo

magnético induce un voltaje en tal sentido que se opone a

cualquier cambio en la intensidad de la corriente

32

13

Reactancia

capacitiva

La capacitancia ofrece una oposición al flujo de corriente

alterna

14 Impedancia

La impedancia es la oposición que presenta un circuito al paso

de la corriente alterna

15 Ley de ohm Esta ley relaciona los tres componentes que influyen en una

corriente eléctrica, como son la intensidad (I), la diferencia de

potencial o tensión (V) y la resistencia (R) que ofrecen los

materiales o conductores.

16 Elementos de un

circuito eléctrico

Un circuito eléctrico está formado por 5 tipos de componentes:

17 Tipos de

resistencias

Para todos los tipos de resistencias se puede distinguir su valor

en ohmios, la potencia que son capaces de disipar y el voltaje

máximo que soportan.

18 Asociación de

resistencias serie

La intensidad que circula por las resistencias es la misma.

19 Asociación de

resistencias

Paralelo

Las resistencias están sometidas a la misma diferencia de

potencial.

20 Asociación de

resistencias Mixto

En los casos en que haya combinaciones de resistencias en serie

y paralelo, para simplificar y llegar a una resistencia única

33

6.3 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

6.4 APLICACIONES Y/O PROGRAMAS UTILIZADOS

WORD 2013: utilizamos WORD 2013 para realizar el presente informe.

POWER PAINT: utilizamos este programa para realizar la presentación del

video

MOVIE MAKER: este programa fue utilizado con la finalidad de unir los

videos respectivos que fueron desarrollados por cada uno de los integrantes del

grupo.

ATUBE CATCHER: utilizamos este programa para concluir con el video, es

decir, le unimos todos los videos que habíamos realizado con anterioridad.

6.5 PÁGINAS WEB UTILIZADAS

GMail: utilizamos para crear una cuenta de correo electrónico.

Actividades Del 30 de sept al

6 de oct

Del 7 al 13 de

octubre

Del 14 al 18 de

octubre

Establecer el proyecto y el tema

a desarrollar

Recopilar información

Establecer objetivos

Crear el marco teórico

Concluir el informe

Desarrollar el video tutorial

Subir los archivos al blogger

34

BLOGGER: Utilizamos para subir todos los archivos realizados.

YOUTUBE: utilizamos para subir los videos creados

Slideshare: utilizamos para subir los temas realizados por cada uno de los

integrantes.

Voki: en esta página realizamos una pequeña presentación cada integrante:

35

6.6 CREACIÓN DE USUARIOS DE LA WEB UTILIZADA

Las páginas que creamos para realizar este proyecto fueron con la finalidad de recopilar

toda la información que obtuvimos durante este trabajo.

ALEXANDER PARRA

36

RICARDO CRESPO

37

MARCO ACUÑA

38

ALVARO CASTRO

39

6.7 CAPTURA DEL SITIO WEB CREADO

40

41

42

43

7 CONCLUSIONES

Explicamos las funciones , aplicaciones y manejo de la corriente alterna

Definimos los procesos que se dan en la generación de una corriente alterna

Explicamos los procesos que se dan en un circuito de corriente alterna al

conectar resistencias, bobinas y condensadores.

Resolvemos circuitos serie de corriente alterna

Identificamos los valores fundamentales de una corriente alterna así como

seleccionar el instrumento de medición adecuado para su medida

Investigamos las ventajas de la corriente alterna

44

8. RECOMENDACIONES

Se recomienda realizar el trabajo en grupo ya que se realizaría el trabajo de

forma eficiente y de mejor manera.

Se recomienda saber la definición de la Ley de Ohm para poder desarrollar los

ejercicios que se proponen en nuestra especialidad.

Se recomienda subir los archivos al BLOGGER, YouTube y Slideshare de una

forma segura y eficiente.

Se recomienda tener muy claro la aplicación de las diferentes resistencias por

su tipo

Estudiar y poner mucha atención sobre el principio de inducción para la

producción de la corriente alterna

45

9. BIBLIOGRAFÍA

http://www.monografias.com/trabajos-ppt/electronica-digital/electronica-

digital.shtml

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica_digital

http://www.electronica-electronics.com/Digital/Electronica-digital.html

http://www.nichese.com/alterna.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

http://ddtorres.webs.ull.es/Docencia/Intalaciones/Electrifica/Tema%202.htm

http://www.corrientealterna.edu.pe/

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_corriente_alterna/ke_corriente_

alterna_1.htm

http://www.areatecnologia.com/corriente-continua-alterna.htm

https://www.google.com.ec/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1

&sqi=2&ved=0CCsQFjAA&url=http%3A%2F%2Focw.upc.edu%2Fsites%2F

default%2Ffiles%2Fmaterials%2F15012385%2F40790-

3269.pdf&ei=Z3NgUq7KEa7j4AO79IGgDQ&usg=AFQjCNE2sN69bZxGdz

p61bX3SHvDdGERlw&sig2=eKnRgMJaafzqKYHpNC6dyg&bvm=bv.54176

721,d.dmg&cad=rja

http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/12462/1/Corriente%20alterna.pdf

http://www.fi.unsj.edu.ar/departamentos/DptoFisica/fiic/archivos/Corriente%

20Alterna.pdf http://www.iesantoniodenebrija.es/tecnologia/images/stories/Apuntes%20alter

na.pdf

https://www.youtube.com/watch?v=LKKonecpXXk

46

10. ANEXOS

MOVIE MAKER

ATUBE CATCHER

47

VOKI

YOU TUBE

48

Slideshare

BLOGGER