CORRIENTE ALTERNA
La corriente alterna es aquella en que los electrones alteran el sentido de su desplazamiento.
El valor de voltaje obtenido es una función trigonométrica que se asocia con el seno. La expresión del voltaje instantáneo, es decir, en cada instante de tiempo es:
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El valor de voltaje máximo se alcanza únicamente durante una fracción ínfima de tiempo. Cuando decimos que los enchufes tienen un voltaje de 220V, no nos referimos a que el valor máximo de voltaje sea 220V, sino a un concepto nuevo: el voltaje eficaz. Estos valores eficaces son el equivalente en corriente continua que desprendería la misma potencia que todo el ciclo de corriente alterna. Su valor viene dado por la expresión:
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De igual forma se habla de intensidad instantánea y eficaz:
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Cuando se aplica un voltaje alterno a una resistencia, se sigue cumpliendo la ley de Ohm, y además ambas magnitudes están en fase:
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La expresión V(0° se denomina notación fasorial, y su uso es muy corriente por el siguiente motivo:
Algunos receptores almacenan energía e impiden que el movimiento de los electrones coincida con el impulso del generador. En estos casos, se dice que la intensidad se desfasa respecto al voltaje, y en la expresión de la intensidad se introduce un término, el desfase que ajusta su variación:
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en este caso se indica el valor de la intensidad I y el ángulo del desfase φ; con estos dos valores no es necesario escribir toda la expresión. Los condensadores y las bobinas son receptores que desfasan la intensidad respecto al voltaje aplicado.
DESFASE PRODUCIDO POR UN CONDENSADOR
En corriente continua, un condensador se limita a almacenar electrones mientras está conectado a una pila. Cuando retiramos la pila, el condensador se queda cargado hasta que permitamos que las cargas se escapen. Es decir, funciona como una batería recargable.
En corriente alterna, el voltaje está constantemente cambiando su polaridad, y ésto se traduce en que el condensador se está cargando y descargando constantemente al ritmo de las variaciones del generador, por lo que la intensidad se ve afectada.
En esta animación se puede comprobar que voltaje del generador y la intensidad están desfasadas. La intensidad está adelantada respecto al voltaje exactamente 90°, por lo que las expresiones de ambas son:
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Los valores del voltaje y la intensidad siguen estando relacionados por la ley de Ohm, pero en este caso se llama Ley de Ohm generalizada; al valor equivalente a la resistencia se le denomina impedancia, y para un condensador viene dado por la expresión:
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siendo f la frecuencia de la corriente alterna (en Europa 50Hz, en América 60 Hz) y C la capacidad del condensador en Faradios.
DESFASE PRODUCIDO POR UNA BOBINA
Las bobinas o solenoides almacenan energía en forma de campo magnético. Al conectar una corriente continua, la bobina retiene el paso de electrones hasta que se establece el campo magnético. Cuando se elimina la pila, la energía de este campo magnético continúa moviendo electrones, fenómeno llamado autoinducción.
La energía magnética que almacena una bobina durante su funcionamiento con corriente alterna provoca que la corriente esté desfasada respecto al voltaje.
En este caso, la intensidad está retrasada respecto al voltaje exactamente 90°, por lo que las expresiones de ambas son:
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Los valores del voltaje y la intensidad también están relacionados por la ley de Ohm generalizada, y el valor de impedancia de la bobina viene dado por la expresión:
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siendo f la frecuencia de la corriente alterna y L el coeficiente de autoinducción de la bobina en Henrios.
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Por ejemplo:
Calcular la division en polar, producto en polar, una multiplicación en rectangular, calcular suma en rectangulares, calcular suma en polar, producto en rectangular.
​
#include<iostream>
#include<math.h>
using namespace std;
int main()
{
//declaro
double R1, R2,R;
double theta1, theta2,theta;
//asignacion
cout<< "ingrese valor para R1: ",cin >>R1 ; cout<< "ingrese valor para THETA2: ",cin>> theta2;//sexagesimal
cout<< "ingrese valor para R2: ",cin >>R2 ; cout<< "ingrese valor para THETA1: ",cin>> theta1;
//proceso + resultado
cout<<"radio=" <<(R1 *R2)<< "angulo =" << (theta1 + theta2);
//dividir
cout <<"radio=" << (R1/R2) <<"angulo =" <<(theta1-theta2);
//declaro
double x1,x2,y1,y2,RAD,pi,x,y;
pi=3.14;
//asignacion
cout<<"Ingrese valor para x1:",cin >>x1 ;
cout<< "ingrese valor para y1:",cin>> y1;
cout<< "ingrese valor para x2:",cin >>x2 ;
cout<< "ingrese valor para y2:",cin>> y2;
//proceso
R1=sqrt(pow(x1,2)+pow(y1,2));
R2=sqrt(pow(x2,2)+pow(y2,2));
theta1=atan(y1/x1);
theta2=atan(y2/x2);
cout<<"radio=" <<(R1*R2)<<"angulo="<<(theta1 + theta2)<<endl;
cout<<endl<<endl;
//conversion
R=R1+R2;
theta=theta1+theta2;
RAD= (2*pi*theta)/360;
x=R*cos(RAD);
y=R*sin(RAD);
//rectangulares
cout<<"z="<<x<<"+j"<<y<<endl;
//asignacion
cout<<"Ingrese valor para x:",cin >>x ;
cout<< "ingrese valor para y:",cin>> y;
//proceso
R=sqrt (pow(x,2)+pow(y,2));
theta =atan(y/x);
//resultado
cout<<"radio="<<R<<"angulo="<<theta<<endl;
//asignacion
cout<< "ingrese valor para R: ",cin >>R ; cout<< "ingrese valor para theta: ",cin>> theta;//sexagesimal
//proceso
x=R*cos(theta);
y=R* sin(theta);
//resultado
cout<<"el resultado 1 es:" <<x<<endl;
cout<<"el resultado 2 es:" <<y<<endl;
cout<<endl<<endl;
//declaracion
double z1, z2, j;
//asignacion
cout<< "ingrese valor para x1: ",cin >>x1 ;
cout<< "ingrese valor para j: ",cin >>j ;
cout<< "ingrese valor para y1: ",cin >>y1 ;
cout<< "ingrese valor para x2: ",cin >>x2 ;
cout<< "ingrese valor para y2: ",cin >>y2 ;
//proceso
z1=x1+x2+j*(y1+y2);
//resultado
cout<<"el resultado z1 es:" <<z1<<endl;
cout<<endl<<endl;
//declaracion
double T1, T2,RAD1,RAD2;
//asignacion parte1
cout<< "ingrese valor para R1: ",cin >>R1 ;
cout<< "ingrese valor para el angulo1: ",cin >>T1 ;
cout<< "ingrese valor para R2: ",cin >>R2 ;
cout<< "ingrese valor para el angulo2: ",cin >>T2 ;
//proceso
RAD1=(2*pi*T1)/360;
RAD2=(2*pi*T2)/360;
x1=R1*cos(RAD1);
y1=R1*sin(RAD1);
x2=R2*cos(RAD2);
y2=R2*sin(RAD2);
//resultado
cout<<"el resultado en rectangular es:\n";
cout<<"z es =:"<<(x1+x2)<<"+j"<<(y1+y2)<<endl;
x=(x1 +x2);
y=(y1+y2);
//conversion
R=sqrt(pow(x,2)+pow(y,2));
cout<<"el resultado es:"<<R<<endl;
system("pause");
return 0;
}
//fin
