Corriente Alterna (CA)

La **corriente alterna** es un valor variable en magnitud y sentido de circulación.

Se obtiene con el alternador, cuando gira la bobina en un campo eléctrico.

La FEM inductiva en el alternador es proporcional al número de espiras y a las variaciones de flujo.

Si aumenta la velocidad de giro, aumenta la velocidad de la onda.

Si aumenta el número de polos, las variaciones de flujo se producen antes y aumenta el número de ciclos eléctricos.

Conceptos Clave de la Corriente Alterna

• **Ciclo:** Movimiento completo de la onda.
• **Periodo:** Tiempo que tarda en hacer un ciclo completo.
• **Frecuencia:** Número de ciclos contenidos en un segundo.
• **Valor máximo:** Valor que alcanza la onda en cualquiera de los dos sentidos.
• **Valor eficaz:** Genera los efectos en los receptores, el que muestran los instrumentos de medida.
• **Valor medio:** Media aritmética de todos los valores durante medio periodo.
• **Valor instantáneo:** Valor de la onda en un momento o instante cualquiera.

Tipos de Circuitos en Corriente Alterna

Circuito Resistivo

Alimenta a receptores de tipo resistencias. La **resistencia** se define como el receptor que transforma la energía eléctrica en calor.

• Las ondas de tensión e intensidad están en fase (0°).
• La potencia consumida se transforma en calor y es **potencia activa (W)**.

Circuito Inductivo

Receptores de tipo inductivo (bobinas con coeficiente de autoinducción). La **bobina** es un receptor que acumula energía eléctrica en forma de campo magnético, no transforma la energía eléctrica en útil.

• La dificultad al paso de la corriente se llama **reactancia inductiva**.
• La potencia consumida no se transforma en útil, consume **potencia reactiva (VAR)**.
• Las ondas de tensión e intensidad están desfasadas 90°. **Tensión (U) adelantada a Intensidad (I)**.
• La bobina alimentada en corriente continua (CC) se comporta como un cortocircuito.
• La corriente que circula solo está limitada por la resistencia (R) de dicha bobina.
• En corriente alterna (CA), el flujo es variable.

Circuito Capacitivo

Receptores de tipo capacitivo (condensadores). El **condensador** es un receptor que acumula energía eléctrica en forma de campo eléctrico, no transforma la energía eléctrica en útil.

• La dificultad al paso de la corriente se llama **reactancia capacitiva**.
• La potencia consumida no se transforma en útil, consume **potencia reactiva (VAR)**.
• Las ondas de tensión e intensidad están desfasadas 90°. **Intensidad (I) adelantada a Tensión (U)**.

Sistema Trifásico

Conjunto de tres fuentes de tensión de igual frecuencia y valor eficaz desfasadas 120° (equilibrado).

• **Fase:** Cada una de las corrientes monofásicas que forman el conjunto.
• Destaca por las líneas de transporte, transformadores y rendimiento de sus receptores (motores).

Conexión en Estrella

Se unen 3 terminales de las bobinas a un punto común (neutro); de los otros 3 arrancan los conductores de fase.

• Cada bobina produce **tensión de fase** o tensión simple (u1, u2, u3) entre fase y neutro.
• La **tensión compuesta** o de línea se obtiene entre dos conductores de fase.

Conexión en Triángulo

Se unen el final con el principio de la bobina, formando un sistema cerrado.

• La tensión de fase coincide con la de línea.

Cargas en Sistemas Trifásicos

Cargas Equilibradas

Tres impedancias de valores idénticos, repartidas en sus conexiones de fase, pueden ser en estrella o triángulo.

• **Estrella:** Las intensidades de línea son iguales a las de fase. La intensidad en el neutro es 0.
• **Triángulo:** Las intensidades de línea son iguales y raíz de 3 mayores que las de fase.

Cargas Desequilibradas

Debido a receptores monofásicos de diversas naturalezas y potencias conectadas a una red trifásica.

• **Estrella:** La intensidad en el neutro ya no es 0, es la suma vectorial de las 3 intensidades de línea, y las intensidades de línea ya no son iguales.
• **Transporte del conductor neutro:** El neutro no se transporta, se obtiene de los devanados del transformador.

Continuidad y Puesta a Tierra del Neutro

NUNCA se puede interrumpir en las redes de distribución, salvo:

• Seccionadores de corte omnipolar.
• Desconexión: primero las fases y luego el neutro.
• Conexión: primero el neutro y luego las fases.

El neutro deberá estar puesto a tierra:

• En el centro de transformación.
• En distribución TT, cada 500m de longitud de línea como mínimo.

Comparación de las Conexiones Estrella y Triángulo

Si se mantiene la tensión de red constante, la potencia e intensidad que se consume en triángulo es 3 veces superior que en estrella.

Potencia en Corriente Alterna

Potencia Activa

Es la potencia que el receptor puede transformar en energía útil.

Potencia Reactiva

Es la potencia que no transforma la energía del receptor, solo sirve para crear un campo electromagnético en la bobina y para cargar el condensador.

Potencia Aparente

Se obtiene del producto de tensión por intensidad.

Mejora del Factor de Potencia

Es el coseno del ángulo de desfase entre la tensión y la intensidad.

Modalidades de Compensación de Energía Reactiva

Se tendrá en cuenta la mejora del factor de potencia aguas arriba de la instalación de los condensadores. Hay 3 formas:

Compensación Individual

Cada elemento tiene un condensador adecuado a su potencia.

• Las líneas que alimentan a cada aparato están descargadas y se pueden dimensionar a su sección mínima.
• Para una instalación con pocos receptores resulta caro.

Compensación Centralizada

Se colocan los condensadores en la entrada del suministro con un sistema automático que las conecta según la demanda de la red para mejorar el coseno de φ.

• La mejora se realiza al total de la instalación.
• La reducción de cargas se consigue en la línea general de alimentación.

Compensación Mixta

Una batería automática de condensadores más unos directos a receptores.