Circuitos en serie de corriente alterna

      1. Circuito en serie RL
      2. Circuito en serie RC
      3. Circuito en serie RLC
    En la práctica no existen los elementos lineales puros. En una bobina real habrá una componente resistiva debida al conductor con el que está construida. En las resistencias tendremos una componente inductiva y en los condensadores habrá una pérdida de corriente a través del dieléctrico. Por tanto, su comportamiento no será exactamente el estudiado en los apartados anteriores, y todo receptor real está compuesto por una combinación de los elementos lineales dados.
A continuación veremos los circuitos resultantes de las diversas combinaciones en serie de los tres elementos lineales vistos: resistencia, autoinducción y condensador.

1. Circuito en serie RL
    Empleando la notación compleja, y tomando como referencia la intensidad de  corriente, que supondremos con fase inicial cero, tendremos que:
                   
    Sustituyendo los valores de uR y uL obtenemos:

    Donde:    es la impedancia compleja del circuito, cuyo módulo es:

    De forma fasorial, tendremos que:

    Y considerando los módulos tendremos que la tensión es:

    Siendo el ángulo de desfase entre la tensión y la intensidad el argumento de la impedancia:


Triángulos de impedancias y representación fasorial de las tensiones y de la intensidad en un circuito en serie RL

Esta unidad interactiva requiere la máquina virtual de Java J2RE.



Puedes variar el valor de R, L, U y f en los cursores de la parte inferior.








2.Circuito en serie RC
    Empleando la notación compleja, y tomando como referencia la intensidad de  corriente, que supondremos con fase inicial cero, tendremos que:

    Sustituyendo los valores de uR y uL obtenemos:

    Donde es la impedancia compleja del circuito, cuyo módulo es:

    De forma fasorial, tendremos que:

    Y considerando los módulos tendremos que la tensión es:

    Siendo el ángulo de desfase entre la tensión y la intensidad el argumento de la impedancia:

Triángulos de impedancias y representación fasorial de las tensiones y de la intensidad en un circuito en serie RC
Esta unidad interactiva requiere la máquina virtual de Java J2RE.



Puedes variar el valor de R, C, U y f en los cursores de la parte inferior.




3.Circuito en serie RLC
    Empleando la notación compleja, y tomando como referencia la intensidad de  corriente, que supondremos con fase inicial cero, tendremos que:

    Sustituyendo los valores de uR, uL y uc, obtenemos:

    Donde  es la impedancia compleja del circuito, cuyo módulo es:

    Y su argumento es:


Triángulos de impedancias y representación fasorial de las tensiones y de la intensidad en un circuito en serie RLC
Esta unidad interactiva requiere la máquina virtual de Java J2RE.



Puedes variar el valor de R, L, C, y f en los cursores de la parte inferior.





    Dependiendo de los valores de XL y de XC podemos tener tres casos:
a) Si XL > XC, la tg φ será positiva  y por tanto φ>0. En este caso predomina la componente inductiva de la impedancia y la tensión está adelantada respecto a la intensidad.
b) Si XL < XC, la tg φ será negativa  y por tanto φ<0. En este caso predomina la componente capacitiva de la impedancia y la tensión está retrasada respecto a la intensidad.
c) Si XL = XC, la tg φ será cero  y por tanto φ=0. Las componentes inductiva y capacitiva de la impedancia se neutralizan entre sí. Se dice que el circuito está en resonancia. En este caso la tensión está en fase con la intensidad.

Triángulos de impedancias para circuitos RLC serie

a) φ>0
Predominio inductivo
b) φ<0
Predominio capacitivo
c) φ=0
Circuito en resonancia




    Si consideramos sólo los módulos, según la ley de Ohm generalizada, tendremos que:  U=I·Z

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