OTROS CONCEPTOS Y VALORES DE REFERENCIA DE LA CORRIENTE ALTERNA

En este artículo vamos a tratar la ampliación de los contenidos de nuestra anterior entrada en la que estudiamos la corriente alterna y sus valores de referencia. Como nos faltaron algunos conceptos por analizar, aquí vamos a ampliar los conocimientos necesarios para conocer y comprender completamente que es y como se comporta la corriente alterna.

Motor de corriente alterna

Concepto de valor efectivo o rms. Definición de factor de forma

El valor efectivo, eficaz o rms de una onda seno, que designaremos como V_rms o I_rms, o simplemente como V o I ( en mayúsculas ), es el valor de voltaje o corriente continua ( CC ) que produce sobre una resistencia la misma disipación de potencia que la onda. Se obtiene extrayendo la raíz cuadrada del promedio de los cuadrados de todos los valores instantáneos que adopta la onda durante un ciclo, de donde se deriva el nombre de rms ( root-mean-square, que significa raíz media cuadrática ). En el caso de una onda seno pura, el valor rms o efectivo está dado por:

Valor rms = 0,707 x valor pico

V_rms = 0,707 x V_P = V_P / √2

I_rms = 0,707 x I_P = I_P / √2

En nuestro caso, la onda de CA tiene un valor pico de 170V. Por tanto, su valor  efectivo o rms es 0,707 x 170V, es decir 120V, aproximadamente. Esto significa que cuando la onda de CA alimenta una resistencia, produce en ella la misma disipación de potencia que un voltaje de CC de 120V. 

En este caso, la carga, es una resistencia de 96Ω, se alimenta primero con una fuente de voltaje CA de 120V rms, produciéndose una corriente de 1,25A rms. 

A continuación, la misma carga se alimenta desde una fuente de voltaje de CC en serie con una resistencia variable. Esta última se ajusta entonces hasta que la lectura en el amperímetro sea también de 1,25A. Bajo estas condiciones, el voltaje de CC aplicado a la carga es igual a 120V. Este valor produce sobre la resistencia la misma potencia que la onda. Por tanto, corresponde al valor rms de la misma. En ambos casos, la potencia disipada por la carga es de 150W. ¿Por qué?.

Sistema de protección para sobretensiones transitorias en corriente alterna

El valor rms proporciona una medida de la capacidad de una forma de onda cualquiera de voltaje o de corriente para producir potencia. Por esta razón, la magnitud de los voltajes y las corrientes alternas senoidales se especifica comúnmente utilizando valores rms. Además, al expresar estas cantidades en valores rms, los circuitos de corriente alterna pueden ser analizados mediante las mismas técnicas empleadas para analizar circuitos de corriente continua. Por otra parte,  la lectura de los instrumentos que miden voltajes y corrientes alternas está calibrada en términos de valores rms.

En general, siempre que se diga que un voltaje o una corriente alterna tiene un valor determinado, digamos 12V o 3A, se sobreentiende que se trata del valor rms, a menos que se especifique otra cosa. Para indicar valores rms utilizaremos siempre letras mayúsculas, por ejemplo I, V, P, R, etc.

La relación entre el valor rms y el valor promedio de una forma de onda cualquiera se denomina factor de forma ( FF ). En el caso de una onda seno pura, el factor de forma está dado por:

factor de forma = valor rms / valor promedio

FF = Vms / Vav = 0,707Vp / 0,37Vp = 1,11

Por tanto, cualquier corriente  o voltaje alterno senoidal tiene un factor de forma de 1,11

Escrito por Archie Tecnology

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