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corriente alterna
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Máquinas eléctricas“Onda senoidal”
La tensión o corriente continua (o directa) se entiende como el flujo de electrones que circulan por algún material en un determinado tiempo, pero sin cambiar de sentido. De esta forma la intensidad de corriente podría aumentar o disminuir con el tiempo, incluso hacerse nula pero no cambiar de sentido.
12
t
V(t)
Tensión producida por una batería de automóvil
0
1,5
t
V(t)
Tensión producida por una pila
0
t
máxV
)(tv
Tensión producida por un rectificador de onda completa
Continua pulsante
0
t
máxV
)(tv
Tensión producida por un rectificador de media
onda
Continua pulsante
0
Máquinas eléctricas“Onda senoidal”
SEÑALES ALTERNAS (CA)
El voltaje o corriente alterna a diferencia con el voltaje o corriente continua puede variar tanto en magnitud como en sentido, así una onda alterna siempre tendrá una parte positiva y una parte negativa.
Onda cuadrada
t
V(t) Diente de sierra
t
V(t)
Onda senoidal
t
V(t)Onda triangular
t
V(t)
Máquinas eléctricas“Onda senoidal”
Grados20º10º 90º40º30º
0,174
0,342
0,5
0,643
0º 10º 20º 30º 40º 50º 60º 70º 80º 90º
0 0,174 0,342 0,5 0,643 0,766 0,866 0,94 0,985 1)(sen
50º
0,766
1
)(sen
Amplitud es el valor máximo que alcanza la onda.
valor instantáneo
“Onda senoidal”Máquinas eléctricas
máxV
Tt
Vmáx : Amplitud máxima de la onda es el máximo valor alcanzado Frecuencia (f): número de oscilaciones que se realizan en determinado tiempo.Período (T): tiempo que tarda la onda en describir una oscilación completa.
][1 Segf
T [Hertz]= [Oscilación/Segundo]][1 HertzT
f
máxV
Parámetros de una onda senoidal
ppV
Vp-p : Valor peak to peak es el doble de Vmáx
valores instantáneos
Valor instantáneo: es el valor de amplitud de la señal en un determinado instante de tiempo.
“Onda senoidal”Máquinas eléctricas
Se llama valor medio de una onda periódica a la media aritmética de todos los valores instantáneos, medidos en un cierto intervalo de tiempo.
T
dttgT
g0
)(1Periódoáreag
T
)(tg
t
g
t2T 3T
10
)(tg
)(segt20 30
5
t
2.5
Área = 25
10
Área = 25
T
El valor promedio de cualquier corriente o voltaje es el valor indicado en un medidor de cd. En otras palabras, a lo largo de un ciclo completo, el valor promedio equivale a un valor de cd
Valor medio de una onda
“Onda senoidal”Máquinas eléctricas
máxV
t T t
+
_
+
_T
En una tensión o corriente alterna sinusoidal, el valor medio durante un período es nulo: en efecto, los valores positivos se compensan con los negativos. Vdc = 0
PeriódoáreaVDC
0DCV
“Todas las tensiones, corrientes o potencias alternas simétricas tienen valor medio nulo”
“Onda senoidal”Máquinas eléctricas
Valor promedio de la mitad del pulso positivo de una forma de onda senoidal:
El procedimiento de cálculo que da la solución exacta para la obtención del área de formas de ondas irregulares, se conoce como integración. La integración se presenta aquí sólo para que reconozca el método, no es necesario que lo domine para continuar con este curso.
“Onda senoidal”Máquinas eléctricas
El valor característico más común de una forma de onda variante con el tiempo es su valor eficaz. La principal razón es que el valor medio de ondas alternas periódicas y simétricas es cero. Un valor cero ciertamente no entrega mucha información acerca de la onda.
El valor eficaz de una señal alterna se refiere al valor que tendría una corriente continua que produciría la misma potencia. El valor eficaz también es conocido como rms.
dttVT
VT
rms 0
2)(1 Tensión eficaz o rms (root mean square)
Valor eficaz de una onda
T
rms dttsenVT
V0
2max )(1
2maxVVrms
Para una onda senoidal:
“Onda senoidal”Máquinas eléctricas
220 VR R
Ejemplo: la red eléctrica nacional es una tensión senoidal cuya amplitud aproximada es de 311 volts, y posee una frecuencia de 50 Hz.
)(mst
311
-311
20
)(20501 msT
311máxV
Voltaje (V)
“ambos circuitos disipan la misma cantidad de calor”
)(2202)(311 vvVrms
“Onda senoidal”Máquinas eléctricas
1 seg
)(st
10
-10
][5][1][5 Hertz
segoscf
10máxV
Voltaje (V)
0
][200][2,0511 mss
fT
1 seg
25
-25
Voltaje (V)
0
T
T
][8][1][8 Hertz
segoscf
25máxV
][125][125,0811 mss
fT
Ejemplos
)(st
20 ppV
07,7210
rmsV
50 ppV
67,17225
rmsV
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