Deber 3 Reactancia e Inductancia PDF

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Definiciones, ecuaciones de un circuito en paralelo...

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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICAS APLICADAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DEBER #3 TEMA: - Reactancia -Impedancia

Estudiante: Jonathan Adrian Gonza Gonzaga Curso: sexto paralelo 1 Docente: Ing. Luis Geovanny Guerra MSc. Fecha de envío: 02 de febrero del 2020 Fecha de entrega: 09 de febrero del 2020

Noviembre 2020 – Abril 2021

DEFINICIÓN DE REACTANCIA Está designada como la oposición que genera el paso de la corriente alterna, ya sea por inductores y condensadores; recordando también que la corriente alterna es aquel tipo de corriente que se caracteriza

por

presentar

una

magnitud

y

una

dirección

oscilante

cíclicamente

(Conceptodefinicion, 2019). La reactancia, se mide en la unidad ohmio, la cual deriva de la resistencia eléctrica también, junto con la resistencia eléctrica, son las dos cuestiones que darán lugar a la impedancia de un circuito, que es aquella magnitud que determina la vinculación entre tensión y entre intensidad de la corriente. La reactancia se representa con la letra X dato por. • Z = √𝑅 2 + 𝑋2 𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑍: : 𝑅𝑒𝑎𝑐𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎(𝛺) 𝑅: 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎, 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑙 (𝛺 ) 𝑋: 𝐼𝑚𝑝𝑒𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎, 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑖𝑚𝑝𝑒𝑑𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝛺) •

𝑋 = (𝑋𝐿 − 𝑋𝐶 ) 𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑋𝐿 = 𝑅𝑒𝑎𝑐𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑑𝑢𝑛𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑋𝐶 = 𝑅𝑒𝑎𝑐𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎

Cuando la corriente alterna circula por uno de estos dos elementos que contienen reactancia, la energía se almacena y libera alternativamente en forma de un campo magnético, en el caso de las bobinas, o un campo eléctrico, en el caso de los condensadores. Esto produce un avance o retraso entre la onda de corriente y la onda de voltaje. Este cambio de fase disminuye la potencia entregada a una carga resistiva conectada después de la reactancia sin consumir energía. Existen dos tipos de reactancia las cuales son: La reactancia capacitiva (X C): es la propiedad que tiene un condensador para reducir la corriente en un circuito de CA. Cuando un condensador o condensador eléctrico se inserta en un circuito de corriente alterna, las placas se cargan y la corriente eléctrica disminuye a cero. Por lo tanto, el

condensador se comporta como una resistencia aparente. Pero en virtud de estar conectado a un campo electromagnético alterno, se observa que a medida que aumenta la frecuencia de la corriente, el efecto de resistencia del condensador disminuye (StuDoc, 2017). 𝑋𝐿 = 2𝜋𝑓𝐿 𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑋𝐿 = 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 (Ω) 𝑓 = 𝑓𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜(𝐻𝑧) 𝐿 = 𝑖𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎, 𝐻𝑒𝑛𝑟𝑖𝑜𝑠 (𝐻) La reactancia inductiva (X L): es la capacidad de un inductor para reducir la corriente en un circuito de CA. De acuerdo con la Ley de Lenz, la acción de un inductor es tal que se opone a cualquier cambio en la corriente. Como la corriente alterna cambia constantemente, un inductor también se opone a ella, por lo que reduce la corriente en un circuito de corriente alterna. A medida que aumenta el valor de la inductancia, mayor es la reducción de corriente. Donde la capacidad de un inductor para reducirlo es directamente proporcional a la inductancia y la frecuencia de la corriente alterna. Este efecto de la inductancia se puede comparar en parte con el que produce una resistencia. Sin embargo, como una resistencia real produce energía térmica cuando una corriente eléctrica circula a través de ella, para diferenciarla se llama reactancia inductiva al efecto causado por la inductancia (StuDoc, 2017). 𝑋𝐶 = 𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑋𝑐: 𝑅𝑒𝑎𝑐𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑖𝑣𝑎, 𝑒𝑛 (𝛺 ) 𝑓: 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝐻𝑧). 𝐶: 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎, 𝑒𝑛 𝐹𝑎𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜𝑠 (𝐹)

1 2𝜋𝑓𝐶

DEFINICIÓN DE IMPEDANCIA: La impedancia (Z) se define como la resistencia eléctrica que se genera en un circuito eléctrico cuando una corriente alterna intenta pasar a través de ella. A diferencia de la resistencia en corriente continúa, la impedancia se expresa a través de números complejos, es decir, con una parte real de la impedancia está dada por la resistencia eléctrica y la parte imaginaria está formada por las

reactancias

que

son

las

resistencias

al

paso

de

la

corriente

de

los

elementos inductivos y capacitivos. Comprende a la resistencia que se encuentra en un circuito el cual está dotado de cierta capacidad ante la autoinducción a todo el flujo que posee una carga eléctrica (Cortes, 2012). •

Se aplica tanto para circuitos de corriente continúa como de corriente alterna, con la diferencia de que, para el caso de la corriente continua, se establece que hay una impedancia de fase.

•

La impedancia se encuentra asociada a los preceptos establecidos en la Ley de Kirchoff, con la excepción de las tensiones y la corriente serán de tipo compleja.

•

Se define como el valor del cociente entre los fasores del voltaje y la corriente, respectivamente.

•

También es posible representarse como la suma de una parte real y una parte imaginaria, es decir, en forma dinámica.

•

Se define la Admitancia (A) como inversamente proporcional a la impedancia.

•

Es posible representarle en un plano complejo; dicho plano es conocido como el diagrama de Fresnel. (Calderón, s.f.)

Entre los diferentes tipos de impedancia, se encuentran: Impedancia capacitiva: Se relaciona con la resistencia ejercida al cambio de corriente dentro de un capacitor, la cual se asocia a su parte imaginaria, es decir cuando la reactancia capacitiva es mayor que la reactancia inductiva. Impedancia inductiva: Se relaciona con la resistencia ejercida al cambio de corriente dentro de una bobina la cual se asocia a su parte imaginaria es decir cuando la reactancia inductiva es mayor que la reactancia capacitiva.

Impedancia resistiva: Trata sobre los circuitos de corriente directa en los cuales no hay reactancia, es decir, hay una fase cero. La impedancia tiene unidades de Ohmios. Y es la suma de una componente resistiva (debido a las resistencias) y una componente reactiva (debido a las bobinas y los condensadores), se representa con la letra Z y se expresa de la siguiente manera: Z = 𝑅 + 𝑗𝑋 𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑅: 𝑃𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑖𝑚𝑝𝑒𝑑𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑦 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑎𝑙 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜. 𝑋: 𝑃𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑖𝑚𝑎𝑔𝑖𝑛𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑦 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑎 𝑙𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙, 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑜 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎𝑠 𝑖𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎𝑠 𝑦 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑖𝑣𝑎𝑠. Se puede demostrar que los tres componentes (R, X, Z) se relacionan mediante un triángulo rectángulo. Aplicando Pitágoras o relaciones trigonométricas, se pueden obtener fórmula que relacionen R, X y Z.

cos 𝜑 =

𝑅 𝑧

𝑋 𝑧 𝑋 𝑡𝑎𝑛 𝜑 = 𝑅

𝑠𝑒𝑛 𝜑 =

BIBLIOGRAFÍA Calderón, D. (s.f.). Impedancia. Obtenido de EUSTON: https://www.euston96.com/impedancia/ Conceptodefinicion. (30 de julio de 2019). Reactancia. Obtenido de https://conceptodefinicion.de/reactancia/ Cortes, L. (agosto de 2012). Representación de Impedancias en Circuitos de Corriente Alterna. Obtenido de http://lcr.uns.edu.ar/fvc/NotasDeAplicacion/FVC-Leonardo%20Cortes.pdf Tecnológico de Monterrey. (s.f.). Energía eléctrica: conceptos y principios básicos. Obtenido de https://repositorio.tec.mx/ortec/bitstream/handle/11285/631190/13_t3s3_c5_pdf_1.pdf?se quence=1&isAllowed=y...