Parámetros R - L - C en Corriente Continua Y Corriente Alterna - CUESTIONARIO Parte 11

Explique la razón por la cual, la forma de onda real de la bobina y el condensador no tienen el lugar geométrico de una función seno o coseno.

La forma de onda de una bobina conectada en Corriente Alterna, no tiene la forma de onda senoidal tal cual vimos en el osciloscopio, la razón de la existencia de esta forma de onda se debe básicamente al siguiente hecho:

• La relación  es diferente a la unidad, razón por la cual existirá un comportamiento alineal de esta relación, ello porque, es el circuito magnético quien se encarga de distorsionar la onda de corriente, por que la corriente demandada por esta tiene una componente fuertemente inductiva, encargada de la inducción del circuito magnético.
• Si la relación B / H tiende a la unidad, entonces estaremos entrando a una zona de comportamiento como filtro de la bobina, es decir, cuando la operación de la bobina no depende exclusivamente del circuito magnético, cuyo comportamiento ahora es lineal.
• Existen tres zonas de comportamiento de la bobina, visto en la práctica, la primera, zona de subsaturación del circuito magnético, donde la forma de onda es no senoidal y la corriente demandada por la bobina es predominantemente reactiva magnetizarte; la segunda, zona de saturación, donde la forma de onda es senoidal y la corriente demandada por la bobina, no es predominantemente reactiva magnetizarte; por último la tercera, zona de sobresaturación, donde la forma de onda es no senoidal, consecuencia del consumo de corriente que es predominante reactiva sobre magnetizarte.

Un condensador distorsiona la forma de onda de corriente, por las constantes de carga y descarga del condensador en función a la frecuencia industrial de la alimentación.

La forma de onda del condensador varía en función de los siguientes parámetros:

• Frecuencia, si esta es menor, la forma de onda se mejorará.
• Corriente de fuga, si esta es mayor, la forma de onda se mejora apreciablemente.

Parámetros R - L - C en Corriente Continua Y Corriente Alterna - CUESTIONARIO Parte 10

 

Podemos observar que se a opuesto al paso de la corriente al conectar un resistor adicional (la bombilla se enciende con retraso), esta resistencia es grande al principio (la bombilla estaba apagada) y pequeña después del proceso de conmutación (gran luminosidad). Cuando varía la intensidad de la corriente en la bobina, aparecerá simultáneamente un campo magnético variable, que provoca un fenómeno de inducción (Ley de Faraday). La nueva tensión inducida se opone a la tensión exterior, la conectada al circuito (Ley de Lenz), con lo que esta última sólo podrá aumentar paulatinamente. La tensión inducida desparece cuando la intensidad de la corriente ya no varía.

En una bobina aparece una tensión de autoinducción cuando varía la intensidad de la corriente.

El resultado del experimento y los razonamientos consiguientes nos han mostrado que la corriente y la tensión en una bobina varían en sentidos opuestos. La corriente parte de una intensidad nula al conectar y crece poco a poco hasta alcanzar su valor máximo. La tensión total se reparte entre la bobina y la bombilla (conexión serie). En el instante de cierre, la tensión en la bobina ha de ser máxima. Al aumentar la intensidad irá decreciendo la tensión en la bobina y aumentando en la bombilla (que se enciende).

Parámetros R - L - C en Corriente Continua Y Corriente Alterna - CUESTIONARIO Parte 9

 9. Explique las  diferencias que existe en la operación de los parámetros RLC en Corriente Continua y en Corriente Alterna.

- Como podemos ver en el parámetro R, la tensión esta en base a la corriente, lo cual se puede ver en         

    el diagrama senoidal (𝟇 = 0º).

- Para el parámetro L vemos que la tensión está adelantada en T/4 (un cuarto de periodo con relación    

    a la corriente) o sea (𝟇 = 90º).

- Finalmente en el parámetro C la tensión está T/4 atrasada (un cuarto del periodo atrás con la    

    corriente), o sea (𝟇 = - 90º).

- La corriente que demanda en Corriente Continua está limitada por la resistencia de la bobina, pero como generalmente esta es pequeña, entonces la corriente es muy grande y en Corriente Alterna la corriente está limitada no sólo por su resistencia, sino también por la reactancia que es función del número de espiras y de la sección del núcleo.

- La corriente que demanda este parámetro en Corriente Continua es muy pequeña, suficiente para el cargado de las placas de acuerdo a la tensión aplicada y el tiempo de cargado es muy pequeño. En Corriente Alterna la corriente es constante, es decir, nos indica el cargado y descargado del condensador, pero en función directa de la frecuencia y capacidad, es decir:

Parámetros R - L - C en Corriente Continua Y Corriente Alterna - CUESTIONARIO Parte 8

 Realice un diagrama fasorial  ideal y real de los parámetros involucrados en ambas fuentes.

Parámetros R - L - C en Corriente Continua Y Corriente Alterna - CUESTIONARIO Parte 7

 7. Realice un diagrama senoidal ideal y real de cada uno de los parámetros realizados.

Parámetro R.

Parámetro L.

Parámetro C

Parámetros R - L - C en Corriente Continua Y Corriente Alterna - CUESTIONARIO Parte 6

 La capacidad es la medida de la aptitud de un condensador para retener la carga. La capacidad C de un condensador individual se determina como la relación entre su carga q y su potencial ∅. 

Entonces   C = q/∅

El término “Capacidad” se adoptó, cuando la electricidad se imaginaba en forma de fluido que circula por el conductor.  El término no es tan acertado, ya que provoca la idea de que un condensador puede contener una cierta cantidad de electricidad. En realidad, la magnitud de la capacidad, sólo determina qué cantidad de carga recibe a una tensión dada.

Parámetros R - L - C en Corriente Continua Y Corriente Alterna - CUESTIONARIO Parte 5

 Explique por qué la corriente es pequeña cuando un condensador es sometido a corriente Continua.

Para explicar este fenómeno nos basaremos en las diferentes corrientes presentes en un capacitor sometido a Corriente Continua.

Corriente Capacitiva.

El aislamiento se puede considerar como el dieléctrico de una capacitor, que al aplicarle tensión continua aparece enseguida una pequeña circulación de corriente, que se denomina corriente de carga del capacitor y que la misma disminuye a medida que pasa el tiempo, aproximadamente 15 segundos.

Corriente con Absorción Dieléctrica.

Se denomina así, aquella corriente que circula debido a la baja resistencia inicial del dieléctrico, es decir, en el momento de conexión de la fuente (15 segundos). Esta corriente tiene una velocidad de decrecimiento mucho menor que la corriente capacitiva, es decir, puede tardar en llegar a cero después de algunos minutos y hasta después de alguna horas.

Corriente de Conducción.

Es la corriente que atraviesa un aislamiento, corriente de un dieléctrico, alcanzando un valor que es prácticamente constante.

Ahora, si sumamos las tres corrientes anteriores, obtendremos una corriente cuya forma de onda es exponencial en su inicio, y adquiere un valor invariable, casi constante, en seguida que la corriente de absorción decrece a un valor insignificante.

Corriente de Fuga.

Es la corriente característica de circulación de un aislamiento, es decir, es aquella pequeña corriente que circula por la periferia del aislamiento y es de magnitud constante que junto a las anteriormente mencionadas, nos muestran con claridad, las condiciones de calidad de un aislamiento.

Cuando se alimenta con una fuente de Corriente Continua a un condensador, aparece de pronto en el circuito una corriente de magnitud pequeña y de corta duración, vale decir, que requiere una  dQ / dT de magnitud pequeña, para cargar un condensador en Corriente Continua, esta magnitud está en función de la tensión aplicada en los bornes del condensador, si es mayor habrá más cargas ligeras del condensador a la fuente y viceversa, ocurriendo lo contrario si disminuye la tensión.

Esta aparición de corriente es de corta duración porque es necesario sólo hasta que se cargue el condensador y este proceso se realiza en tiempos muy cortos.