Este documento describe las diferencias entre corriente continua y alterna. La corriente alterna tiene la ventaja de que permite transportar energía a largas distancias y los motores de CA son más sencillos. También explica conceptos clave como tensión instantánea, tensión eficaz, intensidad eficaz, ciclo, periodo y frecuencia. Por último, analiza el comportamiento de resistencias, bobinas y condensadores cuando se aplica corriente alterna.

1. Electrotecnia
Corriente alterna
CFGM Instalaciones eléctricas y automáticas

2. Corriente continua y alterna
●
Continua
● Los electrones circulan siempre en el mismo
sentido
El valor es constante
Se produce con dinamos, baterías y pilas
●
●
●
Alterna
●
Los electrones cambian de sentido
El valor NO es constante
Se produce en alternadores
●
●

3. ¿Continua o alterna?

4. ¿Continua o alterna?

5. ¿Continua o alterna?

6. ¿Continua o alterna?

7. ¿Continua o alterna?

8. ¿Continua o alterna?

9. ¿Continua o alterna?

10. ¿Continua o alterna?

11. ¿Continua o alterna?

12. ¿Continua o alterna?

13. ¿Continua o alterna?

14. ¿Continua o alterna?

15. Ventajas de la CA
●
El mantenimiento de los alternadores es menor que el de dinamos
CA permite transportar a largas distancias
Motores de CA son más sencillos
Cuando es necesaria CC, convertir de CA a CC es sencillo y barato
●
●
●

16. Producción de una CA

17. Valores
característicos de la
corriente alterna

18. Tensión instantánea
La tensión va cambiando a medida que va girando el rotor
La tensión instantánea es la que hay en un momento dado
En un momento concreto, ¿qué tensión hay?
●
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●

19. Problema 1
Imagina que estamos en una instalación como la que se
muestra en la figura
¿Cuál sería la tensión instantánea de nuestro ejemplo para
un ángulo de giro de 30º del alternador elemental?

20. Tensión eficaz
●
La tensión está continuamente cambiando
Necesitamos un valor intermedio para hacer cálculos
Es lo que llamamos tensión eficaz
Es el valor que mide un voltímetro
¿Cuánto vale la tensión eficaz en España?
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●
●
●
230V

21. Problema 2
¿Cuál es la tensión eficaz en la figura?

22. Problema 3
¿Cuál es la tensión máxima en una instalación de tensión
alterna de 125V?

23. Intensidad eficaz
●
Igual que la tensión, la intensidad está siempre cambiando
Necesitamos valor intermedio
Es lo que llamamos intensidad eficaz
●
●

24. Problema 4
Conetamos una resistencia de 100Ω a una red de CA de
230V. Calcular:
a) intensidad eficaz
b) intensidad máxima

25. Valor medio de un ciclo completo
●
Sumamos todos los positivos y restamos todos los negativos
Eso, en un ciclo completo, nos da cero
Por eso, si medimos con téster en CC una CA obtenemos 0V
●
●

26. Ciclo o periodo
●
En nuestro alternador simple, un ciclo es una vuelta a la manilla
Es el tiempo que se tarda en dar una vuelta a la manilla
En una señal senoidal, es el tiempo que tarda en repetirse
Se mide en segundos (s)
Se representa con una T
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●

27. pregunta
●
Supón que somos capaces de dar una vuelta completa a la
manilla en 0,02 segundos
●
¿Cuántas vueltas daremos en 1 segundo?
●
Imagina que en un minuto y medio hemos dado 253 vueltas
●
¿Cuánto tiempo hemos tardado por cada vuelta?

28. Frecuencia
●
Número de ciclos por segundo
Es la inversa del periodo
Se mide en herzios (Hz) (ciclos por segundo)
●
●

29. Problema 5
¿Cuál es la frecuencia de la señal de la figura?

30. Problema 6
Calcular el periodo que le corresponde a...
a) ...la red eléctrica americana (f = 60Hz)
b) ...la red eléctrica europea (f = 50Hz)?

31. Problema 7
Hemos conectado un frecuencímetro y un voltímetro a un
cuadro obteniendo 500V y 40Hz:
Calcular:
a) periodo
b) tensión máxima

32. Velocidad angular
●
Es la inversa del periodo
Se mide en herzios (Hz) (ciclos por segundo)●

33. Problema 8
¿Qué valor instantáneo alcanzará una tensión de 50Hz si el
valor máximo es de 311V y el tiempo es de 3ms?

34. Receptores elementales en
corriente alterna●
Estudiaremos resistencias, bobinas y condensadores
Se comportan diferente según se aplique CC ó CA
●

35. Resistencia en CA
●
La potencia que aparece en la resistencia:
●
En una resistencia sometida a una CA se cumple ley Ohm
IMPORTANTE: Usar tensión efectiva e intensidad efectiva●

36. Resistencia en CA
●
La corriente y la tensión están en fase

37. Problema 9
Hemos sometido a una resistencia de 50Ω a una tensión
alterna de 220V. Calcular:
a) Corriente
b) Potencia

38. Bobina en CA
Recordemos bobina en CC●
Si conectamos una bobina en CC, aparece una corriente
Esa corriente está limita por la resistencia de la bobina
La R de la bobina es casi cero
Será justo la R de los conductores que está hecha
Como I = V/R, habrá una I muy muy grande
Esta gran intensidad puede quemar la propia bobina
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39. Bobina en CA
●
Esa misma bobina la conectamos en CA
Experimentalmente se ve que circula I moderada
¿Cómo es posible, si R es 0?
Si conectamos vatímetro, potencia es casi cero
¿Cómo puede ser potencia 0 si circula corriente?
La bobina genera oposición a la corriente
Esta oposición es diferente a la resistencia óhmica
Estos fenómenos se deben a autoinducción de la bobina
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40. Bobina en CA (II)
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Una bobina retrasa un ángulo de 90º la corriente respecto de la tensión
●
Reactancia inductiva:
●
resistencia de la bobina a la corriente
●
De modo que la corriente que circula se calcula según reactancia

41. Bobina en CA (III)
●
Si medimos con un vatímetro la potencia en una bobina dará cero
En una bobina NO se consume energía calorífica
La corriente que circula sólo sirve para generar campo magnético
●
●
● En la bobina sí que tenemos una potencia reactiva (Q )L

42. Problema 10
Conectamos una bobina con un coeficiente de autoinducción
de 0,2 henrios a una red de CA de 50Hz. Si el voltímetro
indica 125V, calcular:
a) lectura del amperímetro
b) lectura del vatímetro
c) potencia reactiva de la bobina

43. Condensador en CA
Recordemos condensador en CC●
Si conectamos un condensador a CC...
●
...se carga de energía eléctrica
...la corriente circula SOLO durante su carga
...condensador NO permite paso de CC
●
●

44. Condensador en CA
●
Si conectamos condensador a CA ahora sí fluye corriente
Si le conectamos un vatímetro, la potencia es 0
Un condensador, igual que bobina, NO consume potencia
Condensador estará permanentemente cargándose/descargándose
Veamos cómo sucenden las cosas
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condensador descargado
aparece una fuerte corriente
tensión en condensador va aumentando
va disminuyendo la corriente
se carga completo (tensión máxima)
luego corriente es cero
comienza descarga
empieza a disminuir tensión
empieza a aumentar corriente
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45. Condensador en CA (II)
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Condensador adelanta corriente 90º respecto tensión
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46. Reactancia capacitiva de un
condensador●
La corriente será mayor...
●
...cuanto mayor sea su capacidad
...más rápida sea la carga/descarga
…es decir, cuanto mayor sea la frecuencia
●
●
●
Reactancia capacitiva es...
●
oposición del condensador al paso de corriente

47. Potencia en un condensador
●
Si medimos con un vatímetro, potencia = 0
Condensador no consume energía calorífica
La corriente solo produce cargas/descargas del condensador
●
●

48. Potencia reactiva en un
condensador●
La potencia reactiva del condensador se compensa con la de la bobina
Si una es positiva la otra es negativa
●

49. Problema 11
En el siguiente esquema calcular:
a) Lectura del vatímetro
b) Lectura del amperímetro
c) Potencia reactiva del condensador

50. <vacío>
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51. <vacío>
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52. <vacío>
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53. <vacío>
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