Page 511 - Fisica General Burbano
P. 511
CORRIENTES ALTERNAS: PRODUCCIÓN. ELEMENTOS BÁSICOS DE UNA RED ELÉCTRICA 525
«La corriente cambia de sentido cada media vuelta, precisamente en el instante en que el
plano del circuito es perpendicular a las líneas de campo; en tal momento, la intensidad de
la corriente inducida es cero».
La representación gráfica de la fuerza electromotriz inducida en cada instante, está expresada
en la Fig. XXII-29.
PERÍODO (T) es el tiempo transcurrido entre dos instantes consecutivos en los que tiene la co-
rrientes las mismas características. FRECUENCIA (n) es el número de períodos por segundo; se mide
en ciclos/s o HERTZ (Hz).
XXII 16. Alternador simple
Hagamos terminar en dos anillos metálicos a los extremos de la espira que gira en el extremo
de un campo magnético (producido en la Fig. XXII-30 por el electroimán NS) y tales anillos, los
conectamos con un circuito exterior por intermedio de unas escobillas o piezas metálicas que ro-
zan, haciendo contacto, con los anillos terminales. En tales condiciones el circuito externo es re-
corrido por una corriente eléctrica alterna y habremos obtenido el ALTERNADOR más simplificado
posible.
La representación gráfica de las variaciones de intensidad con el tiempo es análoga a la de la
FEM obedeciendo, por tanto, a una ley «periódica senoidal».
MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
La misma corriente se hubiese obtenido en el caso de girar el imán o electroimán, permane-
ciendo en reposo la espira (Fig. XXII-31).
Un generador electromagnético consta de los siguientes órganos: INDUCTOR: imán o electroimán
productor del campo magnético; si el inductor es un imán, los generadores se llaman magneto-
eléctricos; si es un electroimán, dínamo-eléctricos. INDUCIDO: circuito, conectado a otro exterior, en
el que por variación del flujo de inducción, se produce una FEM. Inducido o inductor han de tener
un movimiento de rotación; al órgano móvil se le llama ROTOR y al inmóvil ESTATOR. Fig. XXII-31. Esquema de un alter-
nador en el que el inducido es el es-
tator y el inductor el rotor.
XXII 17. Fuerza electromotriz e intensidad de la corriente alterna considerando
únicamente la influencia de la resistencia
Consideremos un circuito que gira en el seno de un campo magnético con una velocidad
angular w =2p/T =2pn (Fig. XXII-32); comenzamos a contar el tiempo cuando coinciden la in-
ducción B y la normal; al cabo de un tiempo t, el ángulo girado es wt y el flujo que atraviesa el
circuito:
f =B A cos wt
en la que A es la superficie total limitada por el circuito que se obtiene multiplicando la superficie
correspondiente a una espira (A ) por el número de ellas (n) si las espiras determinan superficies
1
iguales.
df
El valor de la FEM inducida es: e =- = BA w sen t w (8)
dt
El valor máximo del seno es 1, por lo tanto la FEM máxima es: e = BA w Fig. XXII-32. Circuito girando en el
0
seno de un campo magnético con
®
w
«El valor máximo de la FEM inducida es directamente proporcional a la velocidad angular de rota- una velocidad .
ción y a la superficie del circuito, y por tanto, al número de espiras de las bobinas del inducido si
éstas determinan superficies iguales».
Prescindiendo de influencias de la autoinducción y la capacidad del circuito y siendo R su re-
sistencia, la intensidad de la corriente tiene por valor (ley de Ohm):
ee
I
I = = 0 sen w t = sen w t (9)
0
R R
siendo I =e /R la intensidad máxima. Podemos introducir en la fórmulas (8) y (9) una corrección
0
0
de fase de p/2, es decir empezar a contar el tiempo 1/4 de período después, o sea, cuando el pla-
no del circuito es paralelo a las líneas de campo; considerando que sen (wt +p/2) =cos wt, las fór-
mulas (8) y (9) se escribirán:
2 p
ee= 0 cos wt = e cos t = e cos 2 pnt I = cos wI 0 t
0
0
T
Fig. XXII-33. Representación gráfi-
Representando FEM e intensidad en ordenadas y wt en abscisas, obtendremos para e e I la re- ca de la FEM y de la intensidad de
presentación gráfica del coseno (Fig. XXII-33). Observemos que e e I están en fase; es decir ad- una corriente alterna en función wt y
quieren valores máximos en uno o en otro sentido o valor nulo, en el mismo instante. con influencia única de la resistencia.
