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APLICACIONES DEL CAPACITOR Y DEL INDUCTOR
EL CAPACITOR
Tipos
EL CAPACITOR
Algunos usos
En la electrónica
Electrodomésticos
EL CAPACITOR
Algunos usos
Arranque de motores
monofásicos
Mejoramiento de la calidad
de la energía en la industria
EL CAPACITOR
Funcionamiento:
Del capacitor se aprovecha su capacidad de almacenar energía
para luego devolverla al circuito.
EL CAPACITOR
Capacitor como filtro.
Señal de entrada
Capacitor como filtro
Señal salida (línea azul)
EL CAPACITOR
Consulte:
Función del capacitor en un horno microondas.
NOTA:
Siempre cortocircuite los terminales de un
capacitor si no sabe si esta cargado o
descargado.
EL INDUCTOR
El fenómeno físico en que se aprovecha en el inductor en el
fenómeno de la inducción electromagnética. Almacena energía
en el campo magnético.
Corriente crea campo
Electricidad -Magnetismo
Magnetismo-electricidad
EL INDUCTOR
Para entender el funcionamiento del inductor también estudiamos
el solenoide y/o bobinas.
Usos:
En la electrónica
Electrodomésticos
EL INDUCTOR
Algunos usos
Generadores
Transformadores
Motores
EL INDUCTOR
Funcionamiento del transformador:
EL INDUCTOR
Consulte:
Función del solenoide en las grúas electromagnéticas.
Función del magnetismo en los trenes de levitación magnética.
Nota:
Si el solenoide se alimenta con corriente continua, el campo es de
magnitud y dirección constante.
Si el solenoide se alimenta con corriente alterna, el campo es de
magnitud y dirección variable.
Solo si el conductor del solenoide siente la presencia de un
campo variable, existe inducción de voltaje.
NOTA
Cuando en un sistema eléctrico se presenta el fenómeno resistivo,
inductivo o resistivo, el sistema eléctrico se puede representar con
los símbolos de resistor, capacitor e inductor.
Ejemplo: Modelo eléctrico de una línea.
COMPETENCIA
ANALIZAR SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA PARA
APLICACIONES INDUSTRIALES.
Resultados de aprendizaje:
• Identificar e interpretar el sistema polifásico con base en los parámetros
característicos y la conexión.
• Calcular parámetros eléctricos de tensión, corriente, ángulo de fase,
potencia, energía y régimen asimétrico.
• Asociar el funcionamiento de los equipos y máquinas eléctricas en función
de sus parámetros básicos de tensión, corriente, ángulo de fase y régimen
asimétrico.
• Determinar tipos de carga a instalar mediante estudio de las
características técnicas de la máquina, cálculos e interpretación de
manuales.
ANALIZAR SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA PARA APLICACIONES INDUSTRIALES
CONOCIMIENTOS DE CONCEPTO Y DE PROCESO
De concepto:
Parámetros eléctricos en circuitos polifásicos.
Relaciones de los parámetros eléctricos en circuitos polifásicos.
Caracterización e identificación de las cargas eléctricas: resistiva (r), inductiva
(l), capacitiva (c), rl, rc, rlc.
Sistemas activos y reactivos; técnicas de identificación.
Características de regímenes asimétricos de los sistemas polifásicos.
Análisis de circuitos.
ANALIZAR SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA PARA APLICACIONES INDUSTRIALES
CONOCIMIENTOS DE CONCEPTO Y DE PROCESO
De proceso:
• Identificar los valores y relaciones de tensión e intensidad de acuerdo con el
tipo de sistema polifásico.
• Identificar el ángulo de fase de tensión y corriente con base en la carga y
configuración del sistema polifásico.
• Deducir las relaciones de los parámetros de tensión e intensidad para el
sistema polifásico.
• Interpretar parámetros eléctricos básicos de circuitos polifásicos.
• Calcular los valores y características del ángulo de fase para la tensión e
intensidad con base en las características de las cargas y la configuración
del sistema de alimentación de la instalación.
• Medir los parámetros eléctricos para la determinación de los diferentes
tipos de carga activa o reactiva requeridas en las instalaciones eléctricas
industriales.
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
SISTEMAS POLIFÁSICOS
Dado que la corriente alterna es más eficiente y económica para transmisión
a grandes distancias, los sistemas de corriente alterna (CA) terminaron por
imponerse frente a los de corriente continua (CC). La mayoría de los equipos
que funcionan con electricidad usan corriente alterna y los que no, requieren
de un convertidor de corriente alterna a directa. Las señales alterna
proveniente de los generadores son en forma senoidal.
Onda Cuadrada
Onda Triangular Onda Diente de Sierra Onda Senoidal
Video sobre historia de la electricidad:
https://www.youtube.com/watch?v=DdDh2Tc3oPg
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
SISTEMAS POLIFÁSICOS
Un sistema polifásicos es formado por un conjunto de señales eléctricas de
igual magnitud pero desfasadas entre sí.
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
SISTEMAS POLIFÁSICOS
En la electricidad práctica predominaron los sistemas trifásicos para ser
generada, transportada y distribuida la energía eléctrica. Un generador
trifásico posee tres bobinas en el estator donde el campo magnético en el
rotor, induce voltajes en las bobinas formando el conjunto de tensiones
trifásicas desfasadas 120 grados entre sí.
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Ventajas de la corriente alterna
Permite aumentar o disminuir el voltaje o tensión por medio de
transformadores.
Se transporta a grandes distancias con poca de pérdida de energía.
Es posible convertirla en corriente directa con facilidad.
Al incrementar su frecuencia por medios electrónicos en miles o millones de
ciclos por segundo (frecuencias de radio) es posible transmitir voz, imagen,
sonido y órdenes de control a grandes distancias, de forma inalámbrica.
Los motores y generadores de corriente alterna son estructuralmente más
sencillos y fáciles de mantener que los de corriente directa.
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Generación, Transporte y Distribución de energía eléctrica
Video: http://www.youtube.com/watch?v=_h5EQlI6Jfg
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Generación
Hidráulica
Térmica
Eólica
Marítima
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Transporte
Algunos tipos de torres
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Distribución
Subestaciones
Redes primarias de distribución
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Acometidas eléctricas
Acometida en media tensión
Acometida en baja tensión
•Aérea
•Subterráneo
•Bifilar ( 2 hilos = 1 linea + 1 neutro)
•Trifilar ( 3 hilos = 2 linea + 1 neutro)
•Tetrafilar ( 4 hilos = 3 linea + 1 neutro)
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Características de la onda seno
Parámetros de la onda seno:
Función seno:
x(t) = Xp*sen(ωt + ɵ)
x(t): Valor instantáneo de la señal x.
Xpp: Valor pico a pico de la señal x.
Xp: Valor pico o amplitud de señal x.
Xrms:Valor eficaz o valor rms de la señal x.
ω:
Frecuencia angular en radianes/segundo.
t:
Tiempo en segundos.
f:
Frecuencia de la señal en Hertz = ciclos/segundo
T:
Periodo de la señal en segundos.
ɵ:
Ángulo de fase en radianes o grados.
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Características de la onda seno
Definiciones:
Periodo: Tiempo que tarda la señal en repetir su valor.
Frecuencia: Numero de veces que se repite la señal en un segundo.
Valor pico o amplitud: Valor máximo que alcanza la señal.
Valor eficaz o rms: Valor que disipa la misma potencia en un resistor en corriente
continua. Este valor es el que marcan los medidores.
Angulo de fase: Desplazamiento de la señal con respecto a una referencia.
Relaciones:
1
T
f
T
2 *

Xpp  2 * Xp
1T  360  2
1
f 
T
  3.14159
Xp  2 * Xrms
Radianes  grados *
  2 * * f
360
  t *
T
Xp
Xrms 
2
grados  radianes *

180
180

ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Osciloscopio
Este dispositivo permite visualizar el comportamiento de las señales en el tiempo.
Debe tener cuidado con la sonda de tierra del osciloscopio. Cuando se miden
tensiones elevadas se debe tener en cuenta los atenuadores de señal.
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
En la pantalla de un osciloscopio podemos ver la forma de la onda de una señal
alterna. En la figura se identifica los términos usados para describir una onda de
tensión.
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Cuando deseamos medir una señal de voltaje en un osciloscopio debemos tener
presente que de acuerdo al eje vertical podemos identificar la amplitud de la
señal de voltaje y con el eje horizontal nos muestra el tiempo.
Cada división vertical de la pantalla del osciloscopio tiene un equivalente en
amplitud y puede ser graduada con la perilla del “volt/div”.
Cada división horizontal de la pantalla del osciloscopio tiene un equivalente en
tiempo y puede ser graduada con la perilla “time/div”
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Ejemplo 01: Determine los parámetros de la onda siguiente medida en el
osciloscopio. Y exprésela como función
La escala vertical es de 2V/div.
La escala horizontal es de 3ms/div.
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Ejemplo 01: Determine los parámetros de la onda siguiente medida en el
osciloscopio. Y exprésela como función.
La escala vertical es de 10V/div.
La escala horizontal es de 5ms/div.
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Actividades de apropiación del conocimiento.
1) Realizar las actividades propuestas en el documentos respuesta.
2) Realizar la actividades de las animaciones siguientes:
http://www.fisica-quimica-secundaria-bachillerato.es/electricidad_interactiva.htm
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Onda seno representada en el circulo
ANALISIS DE SISTEMAS POLIFÁSICOS DE CORRIENTE ALTERNA
Desfase entre señales
En la siguiente figura se están midiendo dos señales de voltaje usando el osciloscopio. Si se tiene
la perilla de “time/div” en 500ms, y la perilla de “volt/div” en 10. Determine el ángulo de
desfase entre las dos señales e indique quien adelanta a quien.