CONCEPTO DE CORRIENTE ALTERNA
La corriente alterna es aquella en que la que la intensidad cambia de dirección periódicamente en un conductor. como consecuencia del cambio periódico de polaridad de la tensión aplicada en los extremos de dicho conductor.
La variación de la tensión con el tiempo puede tener diferentes formas: senoidal (la forma fundamental y mas frecuente en casi todas lasaplicaciones de electrotecnia); triangular; cuadrada; trapezoidal; etc..si bien estas otras formas de onda no senoidales son mas frecuentes en aplicaciones electrónicas.
Las formas de onda no senoidales pueden descomponerse por desarrollo en serie de Fourier en suma de ondas senoidales (onda fundamental y armónicos), permitiendo así el estudio matemático y la de sus circuitos asociados.
Corriente alternasenoidal
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 mas baratos y eficientes, y menos complejos
2-Posibilidad de transformar su tensión de manera simple y barata (transformadores)
3-Posibilidad de transporte de grandescantidades de energía a largas distancias con un mínimo de sección de conductores ( a alta tensión)
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 maquinas, 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) aun 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 ultima (todos los circuitos electrónicos).
FRECUENCIA Y PERIODO
La frecuencia fes 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 (dimension; t)
Una onda variable senoidalmente con el tiempo puede considerarsecomo 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)
PRODUCCIÓN DE CORRIENTE ALTERNA
Industrialmente se produce en su casi totalidad por generadores rotativos electromecánicos movidos por motores térmicos, hidráulicos, eólicosetc..
Para pequeñas potencias se usan también convertidores electrónicos cc/ca (onduladores) que entregan formas de onda mas 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.
Movimiento de un conductor enun 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 corrientealterna senoidal
Por razones geométricas, en estas maquinas 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).
generador bipolar de corriente alterna de…
