POLARIZACIN ELCTRICAes elcampo vectorialque expresa la densidad
de los momentos elctricos dipolares permanentes o inducidos en un
material dielctrico. El vector de polarizacinPse define como el
momento dipolar por unidad de volumen. La unidad de medida en el SI
es coulomb por metro cubico.La polarizacin elctrica es uno de los
tres campos elctricos macroscpicos que describen el comportamiento
de los materiales. Los otros dos son elcampo elctricoEy
eldesplazamiento elctricoD.Planteamiento
Algunas sustancias, como por ejemplo el agua, presentan molculas
denominadasmolculas polares. En ellas el centro de las cargas
positivas no coincide con el centro de las cargas negativas y, por
tanto, hay una asimetra en la distribucin de cargas en la molcula,
como se ilustra en la figura. Las sustancias cuyas molculas poseen
cargas elctricas distribuidas en forma simtrica se
denominanapolares.Considrese un dielctrico, no electrizado, cuyas
molculas son polares y est alejado de influencias elctricas
externas.En estas condiciones, las molculas de esta sustancia estn
distribuidas al azar, como se representa en la figura A. Al acercar
a este dielctrico un cuerpo electrizado (por ejemplo, con carga
positiva), la carga de este ltimo actuar sobre las molculas del
aislante, haciendo que se orienten y alineen en la forma indicada
en la figura B. Cuando esto sucede, se dice que el dielctrico
estpolarizado. La figura C muestra que el efecto final de esta
polarizacin consiste en la aparicin de cargas negativas y positivas
distribuidas tal como se ve en la ilustracin. Obsrvese que an
cuando la carga total del dielctrico es nula, la polarizacin hace
que se manifiesten cargas elctricas de signos opuestos de manera
similar a lo que sucede cuando se carga un conductor por
induccin.Si el dielctrico estuviese constituido por molculas
apolares, se observara el mismo efecto final, ya que con la
aproximacin del cuerpo electrizado, las molculas se volveran
polares y, por consiguiente, se alinearanCOMO se muestra en la
figura.
Diodos rectificadoresUn diodo rectificador es uno de los
dispositivos de la familia de los diodos ms sencillos. El nombre
diodo rectificador procede de su aplicacin, la cual consiste en
separar los ciclos positivos de una seal de corriente alterna.Si se
aplica al diodo una tensin de corriente alterna durante los medios
ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera,
permite el paso de la corriente elctrica.Pero durante los medios
ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello,
evita el paso de la corriente en tal sentido.Durante la fabricacin
de los diodos rectificadores, se consideran tres factores: la
frecuencia mxima en que realizan correctamente su funcin, la
corriente mxima en que pueden conducir en sentido directo y las
tensiones directa e inversa mximas que soportarn.Una de las
aplicaciones clsicas de los diodos rectificadores, es en las
fuentes de alimentacin; aqu, convierten una seal de corriente
alterna en otra de corriente directa.Rectificador de media onda
Elrectificador de media ondaes un circuito empleado para
eliminar la parte negativa o positiva de una seal decorriente
alternade lleno conducen cuando se polarizan inversamente. Adems su
voltaje es positivo.Rectificador de onda completaUnrectificador de
onda completaes un circuito empleado para convertir una seal
decorriente alternade entrada (Vi) encorriente continuade salida
(Vo) pulsante. A diferencia delrectificador de media onda, en este
caso, la parte negativa de la seal se convierte en positiva o bien
la parte positiva de la seal se convertir en negativa, segn se
necesite una seal positiva o negativa de corriente continua.
CORRIENTE ALTERNA TRIFSICA.
Corriente alterna trifsica.Es el conjunto de tres corrientes
monofsicas iguales, de igual frecuencia, amplitud y valor eficaz,
desfasadas una respecto a la otra en un tercio de perodo
(1200).
Obtencin de la corriente trifsicaEn un generador de corriente
alternacon tres devanados aislados, en los que se genera corriente
y que se encuentran bajo un ngulo de 120 uno con respecto a otro.
Elcampo magnticogiratorio que surge como consecuencia de la rotacin
de un imn permanente, origina en los devanados del generador
tensiones iguales pero en desfasaje:
Acoplamientos de los devanados del generadorSi los tres
devanados del generador se utilizan sin unirlos entre si, el
generador de corriente trifsica se convierte simplemente en un
conjunto de tres generadores aislados de corriente monofsica y no
contiene ningunos elementos nuevos. Por el contrario si los
devanados se unen entre si de una manera determinada, la corriente
trifsica manifiesta propiedades especficas que son muy tiles para
las aplicaciones tcnicas. Existen dos tipos de acoplamiento de los
devanados del generador: la conexin en estrella (Y) y en delta
().Conexin en estrella (Y) de los devanados del generadorEl
circuito de conexin en estrella y el diagrama vectorial de las
tensiones en los devanados se muestran a continuacin.Conexiones de
las cargasLas cargas pueden conectarse entre s tambin en estrella y
en delta y luego unirlas a un generador trifsico, cuyos devanados
estn acoplados entre s en estrella o en delta. As existen cuatro
posibilidades de unir el generador con las cargas: Estrella
estrella (Y Y) Estrella - delta (Y-) Delta delta ( - ) Delta
estrella ( - Y)
Tensiones en intensidades de fase y de lneaEn un sistema
trifsico podemos definir: Tensin de fase o simple: es la tensin
entre una fase y el neutro. Se denominan con la letra U y el
subndice correspondiente a la fase (Ua,Ub, etc). Tensin de lnea o
compuesta: es la tensin que existe entre dos fases. Se calcula:
Uab=Ua-Ub Intensidad de fase: intensidad que suministra uno de los
generadores o que consume uno de los receptores. Se denomina Iab
Intensidad de lnea: intensidad que circula por los conductores
entre el generador y la carga. Sern :Ia,Ib, etc
DE CADA DE TENSIN DE UNA LNEALa circulacin de corrientea travs
de los conductores, ocasiona una prdida de potencia transportada
sobre la lnea, y una cada de tensin o diferencia entre las
tensionesen el origen y elextremo de la lnea. Esta cada de tensin
debe ser menor al 5%, con el objeto de garantizar el buen
funcionamiento de los receptores alimentados por la lnea.La
expresin que se utiliza para el clculo de la cada de tensin en una
lnea se obtiene considerando el circuito equivalente de una lnea
corta (inferior a los 50Km, la capacitancia de la lnea es
despreciable y entonces cada fase de la lnea puede representarse
por una impedancia en serie igual a la impedancia por unidad de
longitud, multiplicado por la longitud de la lnea ), mostrado en la
figura 1.29, junto con su diagrama fasorial.
Donde: Vo = Tensin al inicio de la lnea RL= Resistencia de la
lnea XL=Inductancia de la lnea V = Tensin al final de la lnea I=
Corriente Cos= Factor de potencia de la cargaTomando la frmula de
clculo de la seccin por cada de tensin despejamos la cada de tensin
U:
Potencia en sistemas trifsicosEn un sistema trifsico, para
calcular la potencia de cada fase, aplicaremos las mismas
expresiones que para un sistema monofsico.Estas expresiones sern:
Potencia activa: En cada fase la potencia activa se calcular: La
unidad de medida ser el Watio (W). Potencia reactiva: La potencia
reactiva se calcular para cada fase usando la expresin:
La potencia reactiva se medir en Voltamperios reactivos (VAr).
Potencia aparente: Igualmente, la potencia aparente se calcular
para cada fase: La unidad de medida es el Voltamperio (VA).Las
potencias totales en un sistema trifsico sern:
Si se trata de un sistema equilibrado, el clculo de la potencia
se simplifica bastante al ser iguales las tensiones, intensidades y
ngulos de fase:
Nombre: Franklin VillamarCurso: 5to B
