FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL CICLO VII CURSO: INSTALACIONES ELÉCTRICAS DOCENTE: ING. MSC. CESAR LOPEZ AGUILAR TEMA: CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA INTEGRANTES: DIONICIO PONCE JAZMIR MEJIA ALAYO ALEJANDRO MELENDEZ CALDERON STACY
CHIMBOTE 2017
INTRODUCCION
Los tipos de tensión continua y alterna, a través de la historia de la energía eléctrica, han pasado por diversas épocas de relativas supremacías y de convivencia; desde que Thomas Alba Edison comenzara con su distribución en tensión continua para alimentar los circuitos de iluminación en un sector de Nueva York, la aplicación siguió creciendo aún a pesar del hecho de que George Westinghouse impulsara la idea de Nicola Tesla referente a la conveniencia de la corriente alterna, de modo que inició un período de aplicación compartido. Aunque por sus características funcionales las máquinas de corriente continua tienen su fuerte en lo que hace a la regulación de velocidad y par, el desarrollo tecnológico en el campo de la electrónica ha hecho que se pudieran hacer aplicaciones de potencia con los motores de corriente alterna, con lo cual se produjo un cambio irreversible en favor de estos últimos en lo que hace a su aplicación. Aun así, en la actualidad es notorio, aun desde el ámbito de la enseñanza, cómo no se le presta la debida atención a los temas relacionados con las aplicaciones de la tensión continua, a pesar de que los estudios de la electrotécnica comienzan justamente con ella, con la ley de Ohm, para luego continuar con los de la tensión alterna. Indudablemente, la conveniencia de utilizar uno u otro tipo de tensión para cada una de las aplicaciones es el resultado de estudios específicos, de acuerdo a las exigencias funcionales de las cargas.
LA ELECTRICIDAD En un material conductor, como el cobre, existe una gran cantidad de átomos. Cada uno tiene sus protones y electrones, los electrones están distribuidos en diferentes capas y girando alrededor del núcleo de dicho átomo. Si, por alguna razón, una cierta cantidad de los electrones citados se traslada de átomo en átomo a lo largo de todo el cuerpo, se genera lo que se conoce con el nombre de Corriente. CORRIENTE ELÉCTRICA = FLUJO DE PORTADORES DE CARGA Es decir, sólo puede producirse una corriente donde existen portadores de carga y estos se pueden mover libremente. Tales materias se llaman conductores. Nuevamente se distingue aquí entre materias que al pasar la corriente no cambian químicamente (conductores de 1ra.clase) y las que al paso de la corriente experimentan una variación química (conductores de 2da.clase). Las materias que no tienen portadores de carga con libertad de movimiento se llaman no conductores o aislantes. La denominación de “no conductor “es incorrecta, en sentido estricto, ya que incluso estas materias tienen algunos electrones libres, pero éstos son poco móviles. Se trata simplemente, de muy malos conductores. Únicamente hay un aislante absoluto, el vacío. Entre conductores y aislantes no se puede trazar un límite preciso. Queda entre ambos el campo de los semiconductores, técnicamente interesantes. La conductividad propia de los semiconductores puros es muy escasa a temperatura normal. Mediante la introducción de átomos extraños se puede aumentar la conductividad de un semiconductor. En la corriente no se produce ninguna clase de acumulación de portadores de carga, ni se pierde ninguna clase de estos portadores, de modo que, por un lado, del conductor tienen que salir tantos portadores de carga como entran por el otro lado. En una corriente existe siempre un circuito cerrado.
CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA
CORRIENTE CONTINUA La corriente continua se define como aquella que una vez conectada a un circuito esta circula con un valor constante en un sentido. Desde el punto de vista del movimiento de las cargas negativas o electrones esta será de negativo o positivo. OTRA DEFINICIÓN Es la corriente continua o corriente directa (CC en español, en inglés DC, de Direct Current ) es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (CA en español, AC en inglés), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante (por ejemplo, la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.
Usos: Su descubrimiento se remonta a la invención de la primera pila por parte del científico italiano Alessandro Volta. No fue sino hasta los trabajos de Thomas Alva Edison sobre la generación de electricidad en las postrimerías del siglo XIX, cuando la corriente continua comenzó a emplearse para la transmisión de la energía eléctrica. Ya en el siglo XX este uso decayó en favor de la corriente alterna (propuesta por el inventor Nikola Tesla, sobre cuyos desarrollos se construyó la primera central hidroeléctrica en las Cataratas del Niágara) por sus menores pérdidas en la transmisión a largas distancias, si bien se conserva en la conexión de redes eléctricas de diferente frecuencia y en la transmisión a través de cables submarinos. También se está extendiendo el uso de generadores de corriente continua mediante células solares buscando un menor impacto medioambiental del uso de la energía solar frente a las soluciones convencionales (combustible fósily energía nuclear).
CONVERSIÓN DE CORRIENTE ALTERNA EN CONTINUA Muchos aparatos necesitan corriente continua para funcionar, sobre todos los que llevan electrónica (equipos audiovisuales, ordenadores, etc). para ello se utilizan fuentes de alimentación que rectifican y convierten la tensión a una adecuada. Este proceso de rectificación, se realizaba antiguamente mediante dispositivos llamados rectificadores, basados en el empleo de tubos de vacío y actualmente, de forma casi general incluso en usos de alta potencia, mediante diodos semiconductores o tiristores.
POLARIDAD Generalmente los aparatos de corriente continua no suelen incorporar protecciones frente a un eventual cambio de polaridad, lo que puede acarrear daños irreversibles en el aparato. Para evitarlo, y dado que la causa del problema es la colocación inadecuada de las baterías, es común que los aparatos incorporen un diagrama que muestre cómo deben colocarse; así mismo, los contactos se distinguen empleándose convencionalmente un muelle metálico para el polo negativo y una placa para el polo positivo. En los aparatos con baterías recargables, el transformador - rectificador tiene una salida tal que la conexión con el aparato sólo puede hacerse de una manera, impidiendo así la inversión de la polaridad. En la norma sistemática europea el color negro corresponde al negativo y el rojo al positivo. En los casos de instalaciones de gran envergadura, tipo centrales telefónicas y otros equipos de telecomunicación, donde existe una distribución centralizada de corriente continua para toda la sala de equipos se emplean elementos de conexión y protección adecuados para evitar la conexión errónea de polaridad.
CORRIENTA ALTERNA La corriente alterna es aquella en que la que la intensidad cambia de dirección periódicamente en un conductor. como consecuencia del cambio periódico de polaridad de la tensión aplicada en los extremos de dicho conductor: La variación de la tensión con el tiempo puede tener diferentes formas: senoidal (la forma fundamental y más frecuente en casi todas las aplicaciones de electrotecnia); triangular; cuadrada; trapezoidal; etc. si bien estas otras formas de onda no senoidales son más frecuentes en aplicaciones electrónicas. Las formas de onda no senoidales pueden descomponerse por desarrollo en serie de Fourier en suma de ondas senoidales (onda fundamental y armónicos), permitiendo así el estudio matemático y la de sus circuitos asociados.
Corriente alterna senoidal VENTAJAS DE LA CORRIENTE ALTERNA La corriente alterna presenta ventajas decisivas de cara a la producción y transporte de la energía eléctrica, respecto a la corriente continua: •
1-Generadores y motores mas baratos y eficientes, y menos complejos.
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2-Posibilidad de transformar su tensión de manera simple y barata (transformadores).
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3-Posibilidad de transporte de grandes cantidades de energía a largas distancias con un mínimo de sección de conductores ( a alta tensión).
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4-Posibilidad de motores muy simples, (como el motor de inducción asíncrono de rotor en cortocircuito).
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5-Desaparición o minimización de algunos fenómenos eléctricos indeseables (magnetización en las maquinas, y polarizaciones y corrosiones electrolíticas en pares metálicos).
PRODUCCIÓN DE CORRIENTE ALTERNA Industrialmente se produce en su casi totalidad por generadores rotativos electromecánicos movidos por motores térmicos, hidráulicos, eólicos etc. Para pequeñas potencias se usan también convertidores electrónicos cc/ca (onduladores) que entregan formas de onda más o menos senoidales (desde trapeciales a casi senoidal pura) partiendo de corriente continua (acumuladores). Los generadores electromecánicos se basan en la producción de tensión por inducción, cuando un conductor se mueve en un campo magnético. VALORES MAXIMOS Y EFICACES DE LA CORRIENTE ALTERNA SENOIDAL Se designa como valor eficaz de una magnitud sinusoidal a la raíz cuadrada del valor medio de su cuadrado, y es igual al valor máximo dividido por raíz cuadrada de 2 En corriente alterna la tensión eficaz tiene un concepto físico de equivalencia con una tensión de corriente continua que produjese la misma disipación térmica en la resistencia, que la que disipa la corriente alterna.
CARACTERÍSTICAS DE LA CORRIENTE ALTERNA
Un circuito de corriente alterna consta de una combinación de elementos: resistencias, condensadores y bobinas y un generador que suministra la corriente alterna. Un alternador es un generador de corriente alterna que se basa en la inducción de una f. e. m al girar una espira (o bobina) en el seno de un campo magnético debida a la variación de flujo. Según va girando la espira varía el número de líneas de campo magnético que la atraviesan.
LEY DE OHM EN CORRIENTE ALTERNA En corriente continua sólo había un valor de V e I constantes ambos, en corriente alterna al aplicar la ley de Ohm lo haremos con los valores máximos de V e I o bien con los valores eficaces.
SISTEMA TRIFÁSICO un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud (y por consiguiente valor eficaz), que presentan una diferencia de fase entre ellas de 120° eléctricos, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase. Un sistema trifásico de tensiones se dice que es equilibrado cuando sus corrientes son iguales y están desfasados simétricamente. Cuando alguna de las condiciones anteriores no se cumple (corrientes diferentes o distintos desfases entre ellas), el sistema de tensiones está desequilibrado o más comúnmente llamado un sistema
desbalanceado. Recibe el nombre de sistema de cargas desequilibradas, el conjunto de impedancias distintas que dan lugar a que por el receptor circulen corrientes de amplitudes diferentes o con diferencias de fase entre ellas distintas a 120°, aunque las tensiones del sistema o de la línea sean equilibradas o balanceadas. SISTEMA MONOFÁSICO un sistema monofásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el voltaje varía de la misma forma. La distribución monofásica de la electricidad se suele usar cuando las cargas son principalmente de iluminación y de calefacción, y para pequeños motores eléctricos. Un suministro monofásico conectado a un motor eléctrico de corriente alterna no producirá un campo magnético giratorio, por lo que los motores monofásicos necesitan circuitos adicionales para su arranque, y son poco usuales para potencias por encima de los 10 kW. El voltaje y la frecuencia de esta corriente dependen del país o región, siendo 230 y 115 Voltios los valores más extendidos para el voltaje y 50 o 60 Hercios para la frecuencia.
REFERENCIA BIBLIOGRACIAS Electrotecnia, ciclos formativos. Escrito por Peter Bastian (http://books.google.com/books?id=sjizVaqQA8gC) en Google Libros.https://es.scribd.com/doc/130442990/Corriente-continua-pdf
https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnxyZWRlc2Zlc2MyMDEz fGd4OjJiNjQ0Y2QzZTI1MmZkNQ
ELECTROTECNIA
BÁSICA
https://electronicavm.files.wordpress.com/2010/11/ea-electrotecnia-
basica1.pdf
Por
Ing.
Alberto
Luis
Farina
[email protected]
http://copigmza.org.ar/wp-
content/uploads/2016/12/Corriente-Con%C3%ADnua-parte-I.pdf
https://ddtorres.webs.ull.es/Docencia/Intalaciones/Electrifica/Tema%202.htm
http://profesores.sanvalero.net/~w0320/TEMA%206%20CORRIENTE%20ALTERNA.pdf
