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El capacitor se estudio como un dispositivo electrostático capaz de almacenar carga. El proceso de carga y descarga capacitadores en un circuito.

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5 El capacitor se estudio como un dispositivo electrostático capaz de almacenar carga. El proceso de carga y descarga capacitadores en un circuito de ca proporciona un proceso efectivo para regular y controlar el flujo de carga. Sin embargo antes de analizar los efectos de capacitancia en un circuito de ca, será la utilidad describir el crecimiento y decaimiento de la carga en un capacitor.

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7 Este es otro elemento importante en un circuito de ca es el inductor, que consta de una espira o bobina continua de alambre. Mostramos que un cambio en el flujo magnético en la región encerrada por la bobina inducirá una fem en la bobina. Hasta aquí hemos visto que los cambios de flujo se deben a fuerzas externas a la bobina misma. Ahora se considera el fem inducida en una bobina como resultado de los cambios en su propia corriente.

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9 Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de Altern Current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente.corriente eléctrica

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11 La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda sinoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de onda periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.sinoidal periódicas Figura 1: Onda senoidal.

12 Algunos tipos de ondas periódicas tienen el inconveniente de no tener definida su expresión matemática, por lo que no se puede operar analíticamente con ellas. Por el contrario, la onda senoidal no tiene esta indeterminación matemática y presenta las siguientes ventajas: La función seno está perfectamente definida mediante su expresión analítica y gráfica. Mediante la teoría de los números complejos se analizan con suma facilidad los circuitos de alterna.circuitos de alterna Las ondas periódicas no senoidales se pueden descomponer en suma de una serie de ondas senoidales de diferentes frecuencias que reciben el nombre de armónicos. Esto es una aplicación directa de las series de Fourier.series de Fourier Se pueden generar con facilidad y en magnitudes de valores elevados para facilitar el transporte de la energía eléctrica.energía eléctrica Su transformación en otras ondas de distinta magnitud se consigue con facilidad mediante la utilización de transformadores.transformadores

13 La corriente alterna tiene muchas ventajas y por ello es la que ordinariamente se utiliza para proveer de energía a las ciudades, fabricas y talleres. Con motores de CA se puede poner en movimiento toda clase de maquinas. Puede producir energía luminosa además se pueden obtener efectos térmicos.

14 La CA tiene sobre todo otra ventaja que no presenta la CC y consiste en la facilidad de cambiar su voltaje y su intensidad utilizando para ello los transformadores

15 Se denomina transformador a una máquina eléctrica que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.máquina eléctrica voltaje o tensión corriente alternapotencia

16 Una máquina eléctrica es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en otra energía, o bien, en energía eléctrica pero con una presentación distinta, pasando esta energía por una etapa de almacenamiento en un campo magnético. Se clasifican en tres grandes grupos: generadores, motores y transformadores.energía eléctricageneradoresmotores transformadores

17 Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente.inducción electromagnéticahierro

18 Esquema de Transformador Transformador de dos caras Transformador de 16 V Transformador

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20 Se denomina Reactancia a la parte imaginaria de la impedancia ofrecida, al paso de la corriente alterna. En su acepción más general, el término reactancia significa sin pérdidas, y su asociación al mundo de los circuitos eléctricos.impedanciacorriente alterna

21 Es una magnitud que establece la correspondencia entre la tensión y la intensidad de corriente. La parte real de la impedancia es la resistencia y su parte imaginaria es la reactancia. resistencia reactancia

22 Consideremos en primer lugar la oposición del flujo de una corriente alterna a través de un inductor. Dicha oposición, llamada reactancia inductiva, surge de la fuerza contraelectromotriz autoinducida debida a una corriente cambiante. La magnitud de la reactancia inductiva se determina por la inductancia L del inductor y por la frecuencia F de la corriente alterna, y puede calcularse a partir de la formula: La reactancia inductiva se mide en ohms cuando la inductancia esta expresada en Henrys y la frecuencia en hertz.

23 La corriente eficaz i en un inductor se determina a partir de su reactancia inductiva y el voltaje eficaz V mediante una ecuación análoga a la ley de ohm: La oposición a la corriente alterna se presenta también debido a la capacitancia en un circuito. La reactancia capacitiva se determina a partir de: Donde C= Capacitancia F= Frecuencia de la corriente alterna

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25 La resonancia es un estado de operación en el que una frecuencia de excitación se encuentra cerca de una frecuencia natural de la estructura de la máquina. 25

26 Puesto que la inductancia provoca que la corriente se retrase con respecto al voltaje y la capacitancia en la casusa de que la corriente se adelante al voltaje, su efecto combinado hace que se cancele mutuamente. La reactancia total esta dada por y la impedancia en el circuito es mínima cuando =. Cuando se presenta esta situación, solo la resistencia R se mantiene y la corriente alcanza su valor máximo habiendo establecido que = podemos escribir: y Donde: C= es la capacitancia L= la inductancia del circuito

27 Cuando el voltaje aplicado tiene esta frecuencia, la cual se conoce como la frecuencia resonancia, la corriente que fluye por el circuito será máxima. Además, hay que señalar que en vista de que la corriente esta limitada tan solo por la resistencia, estará en fase con el voltaje.

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