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CIRCUITOS OSCILANTES
Y CIRCUITOS SINTONIZADORES
AUTOINDUCCIÓN
intensidad
Cuando circula corriente por un conductor, se crea un campo magnético;
cuando la corriente deja de circular, el campo desaparece. Pero la aparición o desaparición de este campo no son instantáneas, sino que necesitan
un tiempo para producirse. Durante este tiempo se genera una corriente
en el conductor, debida a la variación de su propio campo magnético. Este fenómeno se conoce como autoinducción, y la corriente que se genera
se llama corriente autoinducida.
La autoinducción produce dos efectos en el circuito:
Cuando el circuito se abre, la corriente no deja de circular inmediatamente, sino que se mantiene durante un tiempo, debido a que en el
conductor se genera una corriente autoinducida del mismo sentido que
el de la corriente principal.
t
Tiempo que dura
la extracorriente
de cierre
Tiempo que dura
la extracorriente
de apertura
Corrientes de cierre y apertura de
un circuito.
Cuando el circuito se cierra, se genera una corriente autoinducida de
sentido contrario al de la corriente principal.
El fenómeno de la autoinducción es inapreciable si el conductor es un cable recto, pero no sucede lo mismo si el conductor es una bobina.
IMPEDANCIA
Supongamos un circuito de corriente alterna formado por el generador, el
cable y una bombilla. Si conectamos, en serie, un condensador en este circuito, se observa que el valor de la intensidad es menor que si solo estuviera la bombilla. El condensador hace también el efecto de una resistencia.
Supongamos que desconectamos el condensador y colocamos en serie una
bobina, también se observa que la intensidad de la corriente es menor que
la que tendría si únicamente estuviera la bombilla. La bobina también hace el efecto de una resistencia.
Si ahora conectamos los tres componentes, observamos que la intensidad
eficaz es menor que cuando solo estaba la bombilla, pero mayor que cuando solo se añadía el condensador o solo se añadía la resistencia. Por tanto,
los efectos de la bobina y del condensador se contrarrestan.
La resistencia óhmica, la autoinducción y los condensadores tienden a disminuir el valor de la intensidad de la corriente que circula por el circuito.
La resistencia total debida a la acción conjunta de estos tres elementos es
lo que se conoce como impedancia total del circuito.
1
3
2
V
C
V
I
R
I
t
R
t
L
V
I
R
t
1. Circuito de CA con solo resistencia
óhmica. La intensidad y la tensión
están en fase.
2. Circuito de CA con resistencia
óhmica y capacidad. La tensión
retrasa respecto de la intensidad.
3. Circuito de CA con resistencia
óhmica y autoinducción. La tensión
adelanta a la intensidad.
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RESONANCIA
Tanto las bobinas como los condensadores producen un desfase entre las
variaciones de tensión y las variaciones de intensidad de una corriente alterna. En el primer caso, la tensión adelanta a la intensidad y, en el segundo caso, la tensión se retrasa.
V
I
R
t
La autoinducción debida a la bobina produce una extracorriente que se
opone a la principal y, por tanto, retrasa a la intensidad.
La descarga de un condensador produce una extracorriente que se suma a la principal y, por tanto, retrasa a la tensión.
Circuito de resonancia. La intensidad
y la tensión están en fase.
Los efectos de ambas, en consecuencia, se contrarrestan. Hay un valor para la capacidad del condensador y otro para la autoinducción de la bobina
en el que los efectos se anulan, y entonces se dice que el circuito está en resonancia.
Un circuito está en resonancia cuando se comporta como un circuito que
únicamente tuviera resistencia óhmica, R, de manera que la intensidad eficaz alcanza su valor máximo.
CIRCUITOS OSCILANTES
Supongamos un circuito de corriente alterna que contiene una bobina y
un condensador, conectados en paralelo. Supongamos, también, que el
condensador está cargado; vamos a estudiar el proceso de descarga de dicho condensador a través de la bobina.
Cuando el condensador se haya descargado por completo, la bobina generará una corriente autoinducida que volverá a cargar al condensador, que
se vuelve a descargar por la bobina, y así sucesivamente. Este proceso se
llama descarga oscilante de un condensador.
Debido a la resistencia del circuito, se va perdiendo energía por radiación,
con lo que las oscilaciones se van amortiguando; sin embargo, las oscilaciones se pueden mantener si comunicamos, desde el exterior, la energía
perdida en cada ciclo.
Los circuitos oscilantes se emplean para producir ondas de radio. La frecuencia de oscilación de este circuito depende de las características del
condensador y de la bobina.
CIRCUITOS SINTONIZADORES
t
Descarga oscilante
de un condensador.
Circuito oscilante.
Antena
Un circuito sintonizador es básicamente un circuito oscilante provisto de
una antena y de un condensador variable. Para que este circuito sintonice
una determinada frecuencia, debe entrar en resonancia con ella. Esto se consigue modificando el valor de la capacidad, C, del condensador, para lo que
se utiliza un condensador variable conectado al mando sintonizador.
Diferentes circuitos oscilantes emitirán señales de diferentes frecuencias.
Cada una de estas señales induce una señal diferente en la antena. Pero si
la antena está conectada a un circuito que tenga un condensador y una
bobina, solamente será seleccionada la señal cuya frecuencia sea igual a la
de la frecuencia de oscilación de este circuito. Si el condensador es un condensador variable, se podrán seleccionar varias frecuencias.
Bobinado
en núcleo de
hierro dulce
+
Al resto del circuito
Condensador
variable
Tierra
Circuito sintonizador.