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LECCIÓN Nº 13
CORRIENTE ALTERNA
13.1. DEFINICION
Hasta ahora se ha considerado que la corriente eléctrica se desplaza desde el polo
positivo del generador al negativo (la corriente electrónica o real lo hace al revés: los
electrones se ven repelidos por el negativo y atraídos por el positivo).
En una gráfica en la que en el eje horizontal se expresa el tiempo y en el vertical la
tensión en cada instante, la representación de este tipo de corriente, que llamaremos
CORRIENTE CONTINUA, es el de la figura 1, si el valor de la tensión es constante
durante todo el tiempo y ...
Fig.1 : Corriente continua
la de la figura 2 si dicho valor varía a lo largo del tiempo ( pero nunca se hace
negativa)
Fig.2 : Corriente continua variable
Ahora bien, existen generadores en los que la polaridad está constantemente
cambiando de signo, por lo que el sentido de la corriente es uno durante un intervalo
de tiempo, y de sentido contrario en el intervalo siguiente.Obsérvese que siempre
existe paso de corriente; lo que varia constantemente es el signo (el sentido) de ésta.
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Fig.3 : Corriente alterna
Naturalmente, para cambiar de un sentido a otro, es preciso que pase por cero, por lo
que el valor de la tensión no será el mismo en todos los instantes. A este tipo de
corriente se le llama CORRIENTE ALTERNA, y, por el mismo motivo, se habla de
TENSION ALTERNA. La figura 3 muestra un ejemplo de corriente alterna.
La corriente contínua se abrevia con las letras C.C.(Corriente Continua) o D.C. (Direct
Current), y la alterna, por C.A. (Corriente Alterna) o A.C.(Alternated Current)
EJERCICIO
En un rectificador monofásico de media onda, se
dispone de una batería de carga con capacidad de
100W-h. La corriente media es Idc=5A. La tensión en el
primario es Vp =120V, 50Hz y el transformador tiene
una relación de transformación a=2:1.Calcular: A)
Ángulo de conducción del diodo (δ). B) Valor de la
resistencia limitadora de corriente (R). C) Valor de la
potencia (PR) en R. D) El tiempo de carga de la batería
(T) expresado en horas. E) La eficiencia del rectificador.
F) La tensión inversa de pico en el diodo (PIV). Datos :
E=12 V VP=120 V, f =50Hz a=2.
A) Si el ángulo de conducción del diodo vale δ = ω t2-ω t1 :
δ =163,74°
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B) La corriente media de carga la calcularemos mediante la expresión:
de donde obtenemos que:
C) La corriente eficaz en la batería será:
D) Calculamos ahora la potencia Pdc entregada a la batería:
E) El rendimiento o eficiencia del rectificador valdrá:
F) La tensión inversa de pico en el diodo será:
13.2. PROBLEMA
1. Dado un rectificador monofásico de media onda con carga resistiva, como muestra
en la figura. Calcular: A) Tensión de pico en la carga. B) Corriente de pico en la carga.
C) Tensión media en la carga. D) Corriente media en la carga. E) Corriente eficaz en
la carga. F) Potencia eficaz en la carga; G) Comprobar los resultados por medio de
Pspice. Datos: R=20W VS=240V f=50Hz
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2. Dado un rectificador monofásico de media onda con carga RL, como muestra en la
figura. Calcular: A) La tensión media en la carga. B) La corriente media en la carga.
C)Usando Pspice, obtener la representación gráfica de la tensión en la carga y la
corriente en la carga. D) Obtener los coeficientes de Fourier de la tensión de salida. E)
Obtener el factor de potencia de entrada. Datos : R=20W L=0,0531H, VS=120V, f=50Hz.
3. Dado un rectificador trifásico de media onda con carga resistiva. Calcular: A) Tensión
de pico en la carga. B) Tensión media en la carga. C) Corriente de pico en la carga. D)
Corriente media en la carga. E) Corriente de pico en los diodos. F) Tensión inversa de
pico en los diodos. G) Corriente media en los diodos. Datos: R= 25W, VLS = 480V, f =
50Hz..
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4. Dado un puente rectificador monofásico totalmente controlado. Calcular: A) Tensión de
pico en la carga. B) Corriente de pico en la carga. C) Tensión media en la carga. D)
Intensidad media en la carga. E) Corriente eficaz en la carga. F) Potencia eficaz en la
carga. G) Tensión media en los tiristores. H) Eficiencia de la rectificación. I) Factor de
forma. J) Factor de rizado. Datos: R=20W, VS=240V, a=40º.
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