Introducción a la corriente alterna
La corriente alterna (CA) es un tipo de corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección cambian periódicamente. Es la que usamos en nuestros hogares.
Definición: Corriente alterna: Corriente cuya dirección y magnitud cambian con el tiempo, típicamente en forma sinusoidal.
En México, la CA doméstica tiene una frecuencia de 60 Hz y un voltaje de 127 V entre fase y neutro.
Ejemplo: Una lámpara conectada a 127 V CA en tu casa.
Ley de Ohm para CA
La ley de Ohm también aplica a la CA, pero con resistencia, reactancia y admitancia. La forma general es \(V = IZ\), donde \(Z\) es la impedancia.
$$Z = \sqrt{R^2 + X^2}$$\
Donde \(R\) es la resistencia y \(X\) la reactancia. La reactancia depende de la frecuencia y la inductancia o capacitancia.
Key point: Para un resistor puro, \(X = 0\) y \(Z = R\).
Componentes en un circuito de CA
Los componentes principales son resistencias, inductores y capacitores. Cada uno afecta la corrente de manera diferente.
| Componente | Símbolo | Efecto en CA |
|---|---|---|
| Resistor | R | Oposición al flujo de corriente, sin fase |
| Inductor | L | Oposición al cambio de corriente, causa desfase |
| Capacitor | C | Permite el paso de corriente alternando, causa desfase |
La combinación de estos componentes crea circuitos con diferentes características de impedancia.
Advertencia: Los capacitores y inductores en CA pueden almacenar energía, lo que puede ser peligroso si no se manejan correctamente.
Circuitos serie y paralelo
En circuitos serie, la corriente es la misma en todos los componentes, mientras que en paralelo, el voltaje es el mismo.
Ejemplo de serie: Tres resistencias \(R_1, R_2, R_3\) en serie. \(R_{total} = R_1 + R_2 + R_3\).
Para circuitos paralelos de resistencias puras, \(\frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}\).
- Serie: Igual corriente
- Paralelo: Igual voltaje
- Combinados: Se analizan por secciones
Aplicaciones prácticas
Los circuitos de CA se usan en transformadores, motores eléctricos y sistemas de potencia. Por ejemplo, un transformador reduce o aumenta el voltaje.
Key point: Los transformadores son esenciales para distribuir energía eléctrica a larga distancia.
En un motor eléctrico, la corriente alterna crea un campo magnético rotatorio que mueve el eje.
Ejemplo: Un ventilador de techo funciona con CA que alimenta un motor.
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