Tecnologías Informáticas

Presentación del tema: "Tecnologías Informáticas"— Transcripción de la presentación:

1 Tecnologías Informáticas
FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INFORMÁTICA GRADO I. I. Tecnologías Informáticas Tema 5. Circuitos de corriente alterna Prof. Norge Cruz Hernández

2 Tema 5. Circuitos de Corriente Alterna (6 horas).
5.1 Introducción 5.2 Generador monofásico de corriente alterna. 5.3 Elementos pasivos. 5.3.1 Resistencia, condensador y autoinducción. 5.3.2 Notación compleja. Impedancia. Diagrama fasorial. 5.4 Generalización de las técnicas y teoremas estudiados para los circuitos de corriente. 5.5 Circuito RLC. Resonancia. 5.6 Potencia. 5.6.1 Valores eficaces. 5.6.2 Factor de potencia. 5.6.3 Triángulo de potencia.

3 Bibliografía Clases de teoría:
- Física Universitaria, Sears, Zemansky, Young, Freedman ISBN: , Ed. 9 y 11. Clases de problemas: - Boletín de problemas -Problemas de Física General, I. E. Irodov Problemas de Física General, V. Volkenshtein Problemas de Física, S. Kósel Problemas seleccionados de la Física Elemental, B. B. Bújovtsev, V. D. Krívchenkov, G. Ya. Miákishev, I. M. Saráeva. Libros de consulta: Resolución de problemas de física, V.M. Kirílov.

4 5.2 Generador monofásico de corriente alterna.

5 Existe un desfase de π/2 entre el flujo magnético y la f. e. m
Existe un desfase de π/2 entre el flujo magnético y la f.e.m. inducida.

6

7 0 (V) Generador de corriente alterna 4 2 t (s) -2 -4 e T/2 T T
eo: Amplitud de la función Fuerza electromotriz máxima. T=2p/w: Periodo de la fem Tiempo que tarda en recorrer un ciclo completo f=1/T: Frecuencia Ciclos realizados por unidad de tiempo (Hz).

8 5.3.1 Resistencia, condensador y autoinducción.
5.3 Elementos pasivos. 5.3.1 Resistencia, condensador y autoinducción. resistencia

9 resistencia

10 condensador Para calcular la corriente en el circuito, aplicamos:
Donde Reactancia capacitiva o capacitancia V , I Circuito con C V 10 En este caso, corriente y voltaje están desfasados: la corriente está adelantada p/2 respecto del voltaje 5 I w t p 2 p 3 p -5 -10

11 condensador

12 inductancia Para calcular la corriente en el circuito aplicamos: Donde
Reactancia inductiva o inductancia V , I Circuito con L V 10 En este caso, corriente y voltaje están desfasados: la corriente está atrasada p/2 respecto del voltaje 5 I w t p 2 p 3 p -5 -10

13 inductancia

14 5.3.2 Notación compleja. Impedancia.
5.3 Elementos pasivos. 5.3.2 Notación compleja. Impedancia. Las corrientes y voltajes pueden representarse en corriente alterna mediante vectores bidimensionales llamados fasores. Podemos representar, por ejemplo, la caída de potencial en una resistencia como un vector de módulo IoR, que forma un ángulo  con el eje X. El valor instantáneo de la magnitud vendrá dado por un fasor que gira:

15 Coordenadas cartesianas
Esta representación fasorial la podemos llevar a cabo en el plano complejo:  r a b Re Im Coordenadas cartesianas Coordenadas polares Fórmula de Euler Cambio de coordenadas Cartesianas a polares Polares a cartesianas

16 Sabemos que en un condensador:
En forma fasorial:

17 impedancia de una resistencia
Aplicando la ley de Ohm: Impedancia de una resistencia (real).

18 impedancia de una resistencia
Aplicando la ley de Ohm: Impedancia de una resistencia (real).

19 impedancia de un condensador

20 impedancia de una inductancia
Impedancia de una autoinducción.

21 resistencia

22 condensador

23 inductancia

24 las impedancias en serie se suman
5.3 Generalización de las técnicas y teoremas estudiados para los circuitos de corriente. las impedancias en serie se suman

25 reglas de Kirchhoff Intentemos conocer las corrientes que circulan por cada una de las resistencias en los siguientes circuitos: Nudo (unión): es un punto en un circuito donde se encuentran tres o más conductores. Malla (espira): cualquier camino conductor cerrado.

26 conservación de la carga
Regla de Kirchhoff de los nudos (uniones): la suma algebraica de las corrientes en cualquier nudo es cero. conservación de la carga Regla de Kirchhoff de las mallas (espiras): la suma de las diferencias de potencial en cualquier malla (espira) debe ser cero. conservación de la energía Gustav Robert Kirchhoff físico alemán ( )

27 Generalización de las técnicas y teoremas estudiados en cc.
Podemos aplicar dichas técnicas también en CA, teniendo en cuenta que ahora trabajaremos con fasores, y no con números reales: Corriente continua V I R V = I·R Asociación de resistencias Leyes de Kirchoff: Corriente alterna Asociación de impedancias Leyes de Kirchoff:

28 5.5 Circuito RLC. Resonancia.
Impedancia Total

29 Buscamos el módulo y la fase de :
Si XL > XC   está adelantado respecto a i. Si XL< XC   está retrasado respecto a i.