CAP. 4 ONDAS PERIODICAS SINUSOIDALESOnda alternaOnda peridicaCorriente alterna sinusoidadGeneracin de un voltaje alterno sinusoidalOnda alterna sinusoidal.Caractersticas de las ondas peridicas.

ONDA ALTERNA Y ONDA PERIODICAONDA ALTERNAEs una onda oscilante que tiene valores + y -, en el transcurso del tiempo.ONDA PERIODICA Se repite con una frecuencia constante

Onda sinusoidad

T= periodo f=frecuencia f=1/T

GENERACION DE UN VOLTAJE ALTERNO SINUSOIDALCORRIENTE ALTERNA SINUSOIDALEs aquella que cambia peridicamente de direccin y sentido representndose grficamente mediante una sinusoide, esta corriente es producida por los generadores de corriente alterna.Un voltaje de c.a. cambia continuamente en magnitud y peridicamente invierte su polaridad. Los voltajes por arriba del eje horizontal tienen polaridad positiva mientras que los voltajes por abajo del eje tienen polaridad negativa. El voltaje de corriente alterna puede ser producidos por un alternador, solo los alternadores generan voltajes de corriente alterna.

GENERACION DE UN VOLTAJE ALTERNO SINUSOIDAL.

El Generador elemental de corriente alterna sinusoidal consta de un imn permanente o electroimn, el cual produce un campo magntico constante, representado por su flujo ().Entre ambos polos (Norte - Sur), se coloca una bobina de N espiras, montada sobre un eje, al cual se le impone un movimiento giratorio constante por medio de una maquina impulsora (Motor diesel, turbina de vapor, gas, etc.), el flujo magntico atraviesa la bobina de N espiras.Los terminales de dicha bobina se conectan a un par de anillos rozantes fijos al eje (Aislados elctricamente entre si y del eje), lo cual permite a travs de unas escobillas o carbones, la continuidad elctrica entre la parte mvil y la fija a la cual se debe llevar la corriente.

GENERACION DE UN VOLTAJE ALTERNO SINUSOIDAL

En un generador simplificado que se muestra en la fig. la espira conductora gira en el campo magntico y corta las lneas de fuerza para generar un voltaje inducido de c.a. entre sus terminales. Una revolucin completa de una espira es un ciclo.

SIMBOLO Y VENTAJASSIMBOLO:

VENTAJAS:Los generadores A.C son ms economicos que los generadores DC. La corriente alterna se puede elevar o reducir los valores de tension e intensidad mediante transformadores.Los motores y alternadores son constructivamente mas sencillos y robustos que los de corriente alterna. La conversion de corriente alterna en continua es barata y sencilla mediante el uso de rectificadores.Porque es mas sencillo transformar o convertir la corriente alterna en corriente continua por medio de las fuentes de poder.

ONDA ALTERNA SINUSOIDADLa expresin usual en ingeniera para una funcin sinusoidal es:v=Vmsen(wt)

CARACTERISTICAS DE LAS ONDAS SINUSOIDALESVALOR INSTANTANEO: Es la magnitud de la onda en cualquier instante y se designa por la letra v, i, p, etc.VALOR PICO: Es la magnitud del valor mximo de una forma de onda y se designa mediante letras maysculas con un subndice M (VM, IM, PM, etc)PERIODO: Es el intervalo de tiempo entre picos sucesivos de una forma de onda peridica y se designa por la letra T. Tiempo que transcurre un ciclo es igual al periodo.CICLO: Es la porcin de una forma de onda contenida en periodo de tiempo. Es el juego completo de los valores (+ y - ) de una onda alterna.FRECUENCIA: Es el numero de ciclos que ocurre en un segundo o tambin: f=1/T (HZ) 1Herz= 1ciclo/segVELOCIDAD ANGULAR (frecuencia angular w)

ejemplo:

FRECUENCIA Y PERIODO

ejemplo:

Frecuencia: Es el nmero de ciclos por segundo. Smbolo = Unidad de medida = hertz (Hz)1 ciclo x seg = 1 Hz 60 ciclos x seg = 60 Hz

FRECUENCIA Y PERIODO

Periodo: Es el tiempo que se requiere para completar un ciclo. Smbolo = T Unidad de medida = segundos (s).

REPRESENTACION DE VOLTAJES Y CORRIENTES INSTANTANEAS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO, FASE, ANGULO DE FASE Y DESFASAJE DE ONDAS SINUSOIDALES

i(t)= Im sen= ImsenwtFASE: Posicin del periodo durante el cual el ngulo ha avanzado a partir de un punto de referencia fijo arbitrario.ANGULO DE FASE: Angulo que se mide a partir del punto cero de la onda al punto a partir del cual se cuenta el periodo. v(t) = VM sen wtv(t) = VM sen (wt + ) Angulo de fase en adelanto con respecto al punto de referencia

/2 Angulo de fase en adelanto con respecto al punto de referencia

DESFASAJE

.= DESFASAJEEl ngulo de fase entre 2 formas de onda de la misma frecuencia, es la diferencia angular en cualquier instante. Es el ngulo que forman el voltaje y la intensidad de corriente, cuando estas magnitudes se representan grficamente en las mismas condiciones de tiempo, no pueden ser mayores a 90 0 Angulo de fase entre A y B es de 90 entonces = 90.La onda B es una onda cosenoidal porque esta desplazada 90 de la onda A.La onda A es una onda senoidalAmbas formas de onda se llama senoides o senoidales.

CARACTERISTICAS DE LAS ONDAS PERIODICAS

VALOR EFICAZ ( VAC=VRMS=VEF=V)Es el valor medio cuadrtica de una funcin peridicaVRMS Voltaje (o corriente) sinusoidal que entrega a un resistor de carga, la misma potencia que un voltaje (o corriente) equivalente de corriente continua

Voltajes eficaces conocidos:110V, 220V, 380V, 440V, 600V, hasta 1KV: Baja tensin1KV a 30KV de media tensinMayor que 30KV: alta tensin.

CARACTERISTICAS DE LAS ONDAS PERIODICAS

VALOR EFICAZ ( VAC=VRMS=VEF=V)Es el valor medio cuadrtica de una funcin peridicaVRMS Voltaje (o corriente) sinusoidal que entrega a un resistor de carga, la misma potencia que un voltaje (o corriente) equivalente de corriente continuaVoltajes eficaces conocidos:110V, 220V, 380V, 440V, 600V, hasta 1KV: Baja tensin1KV a 30KV de media tensinMayor que 30KV: alta tensin.El valor eficaz de una onda sinusoidal:

VALOR MEDIO:Matemticamente se define:

FACTOR DE FORMA : FfEs la relacin entre el valor eficaz y el valor medio de la onda Ff = VRMS/ VDCPara una sinusoide es de 1.11FACTOR DE CRESTA: FCEs la relacin entre el valor mximo y el valor eficaz de la onda . FC = VM/VRMSPara una sinusoide es 1.41

NOTA:Los instrumentos analgicos (de aguja) miden:Valores eficaces si son de hierro mvilb) Valores medios si son de bobina movilLos instrumentos digitales miden ambos valores dependiendo del selector.

Grfico que se relacionan los diferentes valores: mx; medio; eficaz

Corrientes alternas

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