Si tenemos un cable recubierto por un aislante y le damos unas cuantas vueltas sobre un material metálico, tendremos una bobina. Sabemos por principios de electromagnettismo que si la bobina está dentro de un campo magnético variable, como podría ser el generado por un imán, aparecen en la bobina una tensión eléctrica.
Si el imán gira de manera constante la tensión que se genera tiene una forma que en matemáticas llamamos curva senoidal.
En el tiempo en que el imán da una vuelta completa será el tiempo de ciclo “T” y a las vueltas que de el imán por segundo o las veces que se repetirá la onda en un segundo le llamaremos frecuencia.
En Europa la frecuencia de la red eléctrica es de 50 ciclos por segundo o 50 Hercios
Componentes en corriente alterna.
La bobina eléctrica
La bobina eléctrica al ser recorrida por una intensidad crea un campo magnético similar al campo generado por un imán permanente. Capaz de atraer metales.
La bobina alimentada con corriente alterna no consume energía, ya que en el periodo positivo de la onda la bobina se carga creando el campo magnético y en el periodo negativo se descarga devolviendo la energía a la red.
El condensador
El condensador básico está formado por dos placas metálicas en paralelo, separadas por un material dieléctrico.
Al aplicar una tensión entre las placas los dipolos del dieléctrico se orientarán almacenando una energía eléctrica.
Igual que la bobina el condensador tampoco consume energía al ser alimentado con corriente alterna, ya que en un semiperiodo del ciclo se carga de energía y en el siguiente se descarga devolviendo la energía a la red.
A diferencia de las bobinas los periodos de carga y descarga son opuestos, es decir en el tiempo que la bobina se carga el condensador se descarga y viceversa.
Potencia en corriente alterna.
Potencia activa. Si tenemos circuitos formados únicamente por resistencias, toda la potencia será útil y estará produciendo trabajo.
Estamos hablando de potencia activa y su unidad es el vatio.
En la figura puede verse que todo el esfuerzo que realiza el ciclista se traduce en desplazamiento de la barca por la carretera.
Potencia reactiva. En el caso del ciclista arrastrando la barca que navega en el río, podemos dividir el esfuerzo en dos componentes, una parte útil P, y una parte que no se aprovecha Q, pero que es necesaria debido a la situación del ciclista con respecto a la barca.
Q será la potencia reactiva y se produce en los circuitos eléctricos en los que existen bobinas. Por ejemplo circuitos con motores eléctricos. Su unidad es el voltiamperio reactivo.
La suma de ambas potencias aplicando el teorema de pitágoras será la S, potencia aparente y su unidad es el voltiamperio.
Factor de potencia. La división entre la potencia activa “P” y la potencia aparente “S”, es el grado de aprovechamiento de la energía. Es decir, de la energía que me mandan por la red eléctrica, que parte es la que aprovechamos en nuestra instalación.
Las empresas comercializadoras de luz sólo nos cobran la Potencia activa, ya que es la única que consumimos, pero nos penalizan si tenemos energía reactiva en nuestra instalación, ya que esto les provoca pérdidas en los cables de distribución eléctrica y necesidad de mayores potencias en los transformadores.
Par compensar el factor de potencia, disminuyendo la energía reactiva debida a las bobinas se instalan condensadores.
La iluminación en la vivienda.
Interruptor. Punto de luz que debe encenderse desde una única posición.
Luz conmutada. Punto de luz que debe encenderse y apagarse desde dos posiciones indistintamente. Se necesitan dos conmutadores.
Luz con Cruzamiento. Punto de luz que debe encenderse desde tres o más posiciones indistintamente. Se compone de dos conmutadores y un cruzamiento. Si se necesitan más posiciones de encendido se añadirán cruzamientos, entre los conmutadores de los extremos.
La fuente de alimentación.
La fuente de alimentación, transforma la tensión alterna en tensión continua. La tensión continua tiene siempre el mismo valor en el tiempo.
Teléfonos móviles y ordenadores utilizan fuentes de alimentación para poder funcionar.
PRÁCTICA.
En la instalación de la figura no funciona la luz, utilizando el tester virtual y el buscapolos averiguar dónde tenemos la avería.
