Presentación en corriente directa y alterna. Presentación sobre el tema "corriente eléctrica alterna". Presentación sobre el tema: Corriente eléctrica alterna.


La corriente eléctrica alterna es una corriente eléctrica que cambia de magnitud y dirección a intervalos regulares. Casi toda la energía eléctrica se genera en forma de corriente eléctrica alterna. Por eso su importancia es grande y su alcance amplio.


Alternador. En 1832, un inventor desconocido creó el primer generador de corriente alterna multipolar síncrono monofásico. Pero en los primeros dispositivos electrónicos solo se usaba corriente continua, mientras que la corriente alterna no pudo encontrar su aplicación práctica durante mucho tiempo. Sin embargo, pronto descubrieron que es mucho más práctico utilizar corriente alterna que continua, es decir, una corriente que cambia periódicamente de valor y dirección. Las ventajas de la corriente alterna son que es más conveniente generarla mediante centrales eléctricas; los generadores de corriente alterna son más económicos y fáciles de mantener que sus homólogos que funcionan con corriente continua. Por lo tanto, se ensamblaron motores eléctricos de CA confiables, que inmediatamente encontraron una amplia aplicación en áreas industriales y domésticas. Cabe señalar que gracias a la existencia de la corriente alterna y sus especiales fenómenos físicos, pudieron aparecer inventos como la radio, la grabadora y otros equipos automáticos y eléctricos, sin los cuales es difícil imaginar la vida moderna.


Hay generadores industriales y domésticos: los generadores industriales son la mejor opción para su uso en la producción, hospitales, escuelas, tiendas, oficinas, centros de negocios, así como en sitios de construcción, simplificando significativamente la construcción en áreas donde la electrificación está completamente ausente. Los generadores domésticos son más prácticos, compactos e ideales para su uso en casas de campo y de campo. Los generadores de corriente alterna se utilizan ampliamente en diversos campos y áreas debido a que pueden resolver muchos problemas importantes asociados con el funcionamiento inestable de la electricidad o su ausencia total.


Aplicación en agricultura. En la agricultura se utilizan generadores diésel, que proporcionan maquinaria agrícola (bombas, equipos, iluminación), ampliación de las horas de luz (para invernaderos y gallineros), calefacción, máquinas de ordeño, etc. Además, en la lucha contra las plagas de los cultivos agrícolas se utiliza la radiación de baja frecuencia de un generador cuántico, que registra información extraída de los originales utilizados para localizar diversas enfermedades y eliminar insectos.

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Títulos de diapositivas:

Profesora de física en MSGU Ekaterina Vladimirovna Alekseeva Presentación sobre física

Temas de presentación 1) Corriente eléctrica alterna. 2) Resistencia activa. Valores efectivos de corriente y voltaje. 3) Condensador en el circuito de CA. 4) Inductor en un circuito de corriente alterna.

Como sabemos, la corriente (eléctrica) puede ser alterna o constante. La corriente alterna (inglés: corriente alterna) es una corriente eléctrica que cambia periódicamente en magnitud y dirección. Actualmente, la corriente eléctrica alterna es muy utilizada. Se puede obtener utilizando generadores eléctricos de corriente alterna mediante el efecto de la inducción electromagnética. La figura muestra una instalación primitiva para generar corriente alterna. El principio de funcionamiento de la instalación es sencillo. La estructura de alambre gira en un campo magnético uniforme a una velocidad constante. Los extremos del marco se fijan a anillos que giran con él. Los resortes que actúan como contactos se ajustan firmemente a los anillos. Un flujo magnético cambiante fluirá continuamente a través de la superficie del marco, pero el flujo creado por el electroimán permanecerá constante. En este sentido, surgirá una fem inducida en el marco. La corriente alterna también se refiere a la corriente en redes convencionales monofásicas y trifásicas. En este caso, los valores instantáneos de corriente y voltaje cambian según una ley armónica. Corriente eléctrica alterna

La corriente alterna en la red de iluminación de un apartamento, utilizada en fábricas, etc., no es más que oscilaciones electromagnéticas forzadas. Estas fluctuaciones de voltaje son fáciles de detectar con un osciloscopio (Fig. 4.8). La frecuencia estándar de la corriente alterna industrial es de 50 Hz. Esto significa que en el transcurso de 1 s, la corriente fluye 50 veces en una dirección y 50 veces en la dirección opuesta. En muchos países del mundo se acepta una frecuencia de 50 Hz para corriente industrial. En EE.UU. la frecuencia aceptada es 60 Hz. Si el voltaje en los extremos del circuito cambia según una ley armónica, entonces la intensidad del campo eléctrico dentro de los conductores también cambiará armoniosamente. La tensión alterna en los enchufes de la red de iluminación la crean los generadores de las centrales eléctricas. Una estructura de alambre que gira en un campo magnético uniforme constante puede considerarse como el modelo más simple de un generador de corriente alterna. El flujo de inducción magnética Ф, que penetra en una estructura de alambre de área S, es proporcional al coseno del ángulo a entre la normal a la estructura y el vector de inducción magnética (figura 4.9): Ф = BScos a Con rotación uniforme del marco, el ángulo a aumenta en proporción directa al tiempo: a = 2П nt, donde n – frecuencia de rotación. Por lo tanto, el flujo de inducción magnética cambia armoniosamente: Ф = BS cos 2 П nt, Aquí 2П n es el número de oscilaciones del flujo magnético en 2П s. Esta es la FRECUENCIA CÍCLICA de las oscilaciones w=2 П n => Ф = BScoswt

Según la ley de la inducción electromagnética, la fem de inducción en el marco es igual a la tasa de cambio del flujo de inducción magnética tomada con el signo "-", es decir, la derivada del flujo de inducción magnética con respecto al tiempo: Si un El circuito oscilatorio está conectado al marco, entonces la velocidad angular w de rotación del marco determinará la frecuencia w de oscilaciones de los valores EMF, voltaje en diferentes partes del circuito y la intensidad de la corriente. Si el voltaje cambia con una frecuencia cíclica, entonces la corriente en el circuito cambiará con la misma frecuencia. Pero las fluctuaciones de corriente no tienen por qué estar necesariamente en fase con las fluctuaciones de tensión. Por lo tanto, en el caso general, la intensidad de la corriente i en cualquier momento (valor instantáneo de la intensidad de la corriente) está determinada por la fórmula Aquí I m es la amplitud de la intensidad de la corriente, es decir, el valor absoluto máximo de la intensidad de la corriente, y es la diferencia de fase (desplazamiento) entre las fluctuaciones de la intensidad y la tensión de la corriente.

Resistencia activa. Valores efectivos de corriente y voltaje. Pasemos a una consideración más detallada de los procesos que ocurren en un circuito conectado a una fuente de voltaje alterno. Fuerza actual en valor con resistencia. Deje que el circuito consta de cables de conexión y una carga con baja inductancia y alta resistencia R (figura 4.10). Esta cantidad, que hasta ahora hemos llamado resistencia eléctrica o simplemente resistencia, ahora se denominará resistencia activa. La resistencia R se llama activa porque en presencia de una carga que tiene esta resistencia, el circuito absorbe energía proveniente del generador. Esta energía se convierte en energía interna de los conductores: se calientan. Supondremos que el voltaje en los terminales del circuito cambia según la ley armónica: u = U m cos w t

Al igual que ocurre con la corriente continua, el valor instantáneo de la corriente es directamente proporcional al valor instantáneo del voltaje. Por lo tanto, para encontrar el valor instantáneo de la corriente, se puede aplicar la ley de Ohm: en un conductor con resistencia activa, las fluctuaciones de corriente coinciden en fase con las fluctuaciones de voltaje (Fig. 4.1 7), y la amplitud de la corriente está determinada por la igualdad. Potencia en un circuito con una resistencia. En un circuito de corriente alterna de frecuencia industrial (v = 50 Hz), la corriente y el voltaje cambian relativamente rápido. Por lo tanto, cuando la corriente pasa a través de un conductor, como el filamento de una bombilla, la cantidad de energía liberada también cambiará rápidamente con el tiempo. Pero no notamos estos rápidos cambios. Como regla general, necesitamos conocer la potencia actual promedio en una sección de un circuito durante un largo período de tiempo, incluidos muchos períodos. Para ello, basta con encontrar la potencia media durante un período. Por potencia media durante un período, se entiende por corriente alterna la relación entre la energía total que ingresa al circuito durante un período y el período. La potencia en un circuito de CC en una sección con resistencia R está determinada por la fórmula: P = I 2 R. (4.18)

En un período de tiempo muy corto, la corriente alterna puede considerarse casi constante. Por lo tanto, la potencia instantánea en un circuito de corriente alterna en una sección que tiene resistencia activa R está determinada por la fórmula: P = i 2 R. (4.19) Encontremos el valor promedio de la potencia durante el período. Para hacer esto, primero transformamos la fórmula (4.19), sustituyendo la fuerza actual por la expresión (4.16) y usando la relación conocida en matemáticas.

La potencia promedio es igual al primer término de la fórmula (4.20). El valor igual a la raíz cuadrada del valor promedio del cuadrado de la intensidad de la corriente se denomina valor efectivo de la intensidad de la corriente alterna. El valor efectivo de la intensidad de la corriente alterna se denota con I: El valor efectivo de la intensidad de la corriente alterna es igual a la intensidad de una corriente continua tal que se libera en el conductor la misma cantidad de calor que en la corriente alterna durante el mismo tiempo. El valor efectivo de la tensión alterna se determina de manera similar al valor efectivo de la corriente:

Reemplazando los valores de amplitud de corriente y voltaje en la fórmula (4.17) por sus valores efectivos, obtenemos la ley de Ohm para una sección de un circuito de corriente alterna con una resistencia. Como ocurre con las vibraciones mecánicas, en el caso de las vibraciones eléctricas solemos ser. No le interesan los valores de corriente, voltaje y otras cantidades en cada momento. Son importantes las características generales de las oscilaciones, como amplitud, período, frecuencia, valores efectivos de corriente y voltaje, potencia promedio. Son los valores efectivos de corriente y voltaje los que registran los amperímetros y voltímetros de corriente alterna. Además, los valores efectivos son más convenientes que los instantáneos también porque determinan directamente el valor promedio de la potencia de corriente alterna P: P = I 2 R = UI.

Condensador en un circuito de CA La corriente continua no puede fluir a través de un circuito que contiene un capacitor. De hecho, en este caso el circuito resulta abierto, ya que las placas del condensador están separadas por un dieléctrico. La corriente alterna puede fluir a través de un circuito que contiene un condensador. Esto se puede verificar mediante un experimento simple. Tengamos fuentes de voltaje continuo y alterno, y el voltaje constante en los terminales de la fuente es igual al valor efectivo del voltaje alterno. El circuito consta de un condensador y una lámpara incandescente (figura 4.13), conectados en serie. Cuando se enciende el voltaje continuo (el interruptor se gira hacia la izquierda, el circuito se conecta a los puntos AA"), la lámpara no se enciende. Pero cuando se enciende el voltaje alterno (el interruptor se gira hacia la derecha, el circuito está conectado a los puntos BB"), la lámpara se enciende si la capacitancia del condensador es lo suficientemente grande.

¿Cómo puede fluir corriente alterna a través del circuito si en realidad está abierto (las cargas no pueden moverse entre las placas del capacitor)? El caso es que el condensador se carga y descarga periódicamente bajo la influencia de una tensión alterna. La corriente que fluye en el circuito cuando se recarga el condensador calienta el filamento de la lámpara. Establezcamos cómo cambia la intensidad de la corriente con el tiempo en un circuito que contiene solo un capacitor, si se puede despreciar la resistencia de los cables y las placas del capacitor (figura 4.14). Voltaje en el capacitor La intensidad de la corriente, que es la derivada de la carga con respecto al tiempo, es igual a: Por lo tanto, las fluctuaciones de corriente están por delante en fase de las fluctuaciones de voltaje en el capacitor en (figura 4.15).

I m = U m C (4.29) La amplitud de la corriente es igual a: Si introducimos la notación: y en lugar de las amplitudes de corriente y tensión utilizamos sus valores efectivos, obtenemos: El valor de X c, el inverso del producto C de la frecuencia cíclica y la capacitancia eléctrica del capacitor, se llama capacitancia. El valor efectivo de la corriente está relacionado con el valor efectivo del voltaje en el capacitor de la misma manera que la corriente y el voltaje están relacionados según la ley de Ohm para una sección de un circuito de CC. Cuanto mayor sea la capacidad del condensador, mayor será la corriente de recarga. Esto es fácil de detectar por el aumento de la incandescencia de la lámpara a medida que aumenta la capacitancia del condensador. Mientras que la resistencia de un capacitor a la corriente continua es infinita, su resistencia a la corriente alterna tiene un valor finito Xc. A medida que aumenta la capacidad, disminuye. También disminuye al aumentar la frecuencia. La resistencia del circuito con un condensador es inversamente proporcional al producto de la frecuencia cíclica y la capacidad eléctrica. Las fluctuaciones de corriente están por delante de las fluctuaciones de voltaje en fase por

INDUCTANCIA EN UN CIRCUITO DE CA La inductancia en un circuito afecta la fuerza de la corriente alterna. Esto se puede demostrar con un sencillo experimento. Montemos un circuito a partir de una bobina de alta inductancia y una lámpara incandescente eléctrica (figura 4.16). Usando un interruptor, puede conectar este circuito a una fuente de voltaje de CC o a una fuente de voltaje de CA. En este caso, la tensión continua y el valor efectivo de la tensión alterna deben ser iguales. La experiencia demuestra que la lámpara brilla más con voltaje constante. En consecuencia, el valor efectivo de la corriente alterna en el circuito considerado es menor que el de la corriente continua. Esta diferencia se explica por el fenómeno de la autoinducción. Si el voltaje cambia rápidamente, entonces la intensidad de la corriente no tendrá tiempo de alcanzar los valores que adquiriría con el tiempo a un voltaje constante. En consecuencia, el valor máximo de la corriente alterna (su amplitud) está limitado por la inductancia del circuito y será menor cuanto mayor sea la inductancia y mayor sea la frecuencia de la tensión aplicada.

Determinemos la intensidad de la corriente en un circuito que contiene una bobina cuya resistencia activa puede despreciarse (figura 4.17). Para hacer esto, primero encontramos la conexión entre el voltaje en la bobina y la fem de autoinducción en ella. Si la resistencia de la bobina es cero, entonces la intensidad del campo eléctrico dentro del conductor debe ser cero en cualquier momento. De lo contrario, la intensidad actual, según la ley de Ohm, sería infinitamente grande. Que la intensidad del campo sea igual a cero es posible porque la intensidad del campo eléctrico del vórtice generado por el campo magnético alterno en cada punto es igual en magnitud y opuesta en dirección a la intensidad del campo de Coulomb creado en el conductor por las cargas ubicadas en el terminales de la fuente y en los cables del circuito. De la igualdad = - k i se deduce que el trabajo específico del campo de vórtice (es decir, la fem de autoinducción e i) es igual en magnitud y de signo opuesto al trabajo específico del campo de Coulomb. Considerando que el trabajo específico del campo de Coulomb es igual al voltaje en los extremos de la bobina, podemos escribir: e і = - u. Cuando la corriente cambia según la ley armónica: i = I m sin t La fem de autoinducción es igual a: e i = - L i " = - L l m cos t. Como u = - e i, el voltaje en los extremos de la bobina resulta ser igual

En consecuencia, las oscilaciones de voltaje en la bobina están por delante en fase de las oscilaciones de corriente en o, lo que es lo mismo, las oscilaciones de corriente se retrasan en fase con respecto a las oscilaciones de voltaje en (figura 4.18) La amplitud de la corriente en la bobina es igual a: y en lugar de las amplitudes de la corriente y el voltaje, usamos sus valores efectivos, entonces obtenemos: El valor X L, igual al producto de la frecuencia cíclica y la inductancia, se llama reactancia inductiva. Según la fórmula (4.35), el valor efectivo de la corriente está relacionado con el valor efectivo del voltaje y la reactancia inductiva mediante una relación similar a la ley de Ohm para un circuito de corriente continua. La reactancia inductiva depende de la frecuencia. La corriente continua no "nota" en absoluto la inductancia de la bobina. En = 0 la reactancia inductiva es cero (X L = 0). Cuanto más rápido cambia el voltaje, mayor es la FEM de autoinducción y menor es la amplitud de la corriente. Un inductor proporciona resistencia a la corriente alterna. Esta resistencia, llamada resistencia inductiva, es igual al producto de la frecuencia cíclica y la inductancia. Fluctuaciones de corriente en un circuito con inductancia retrasada en fase debido a fluctuaciones de voltaje en












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Presentación sobre el tema: Corriente eléctrica alterna

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Las oscilaciones electromagnéticas libres en el circuito se desvanecen rápidamente y, por lo tanto, prácticamente no se utilizan. Por el contrario, las oscilaciones forzadas no amortiguadas tienen una gran importancia práctica. Las oscilaciones eléctricas forzadas aparecen cuando hay una fuerza electromotriz periódica en el circuito. Lámparas eléctricas en nuestros apartamentos y en la calle, un refrigerador y una aspiradora, un televisor y una grabadora: todos funcionan con la energía de vibraciones electromagnéticas. El funcionamiento de los motores eléctricos que accionan máquinas en fábricas y fábricas, propulsan locomotoras eléctricas, etc. se basa en el uso de oscilaciones electromagnéticas. En todos estos ejemplos estamos hablando del uso de uno de los tipos de oscilaciones electromagnéticas: la corriente eléctrica alterna. Una corriente alterna es una corriente que cambia periódicamente en magnitud y dirección. La corriente eléctrica alterna en los circuitos eléctricos de energía es el resultado de la excitación de oscilaciones electromagnéticas forzadas en ellos, que son creadas por un generador de corriente alterna.

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Consideremos los procesos que ocurren en un conductor conectado a un circuito de corriente alterna. Si la inductancia del conductor es tan pequeña que cuando se conecta a un circuito de corriente alterna, los campos inductivos pueden despreciarse en comparación con el campo eléctrico externo, entonces el movimiento de las cargas eléctricas en el conductor está determinado únicamente por la acción de el campo eléctrico externo, cuya intensidad es proporcional al voltaje en los extremos del conductor. Cuando el voltaje cambia según una ley armónica, la intensidad del campo eléctrico en el conductor cambia según la misma ley. Bajo la influencia de un campo eléctrico alterno, surge una corriente eléctrica alterna en el conductor, cuya frecuencia y fase de oscilaciones coincide con la frecuencia y fase de oscilaciones de voltaje: U=Um cos ωt i=Im cos ωt

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El flujo de inducción magnética Ф, que penetra en una estructura de alambre de área S, es proporcional al coseno del ángulo α entre la normal a la estructura y el vector de inducción magnética Ф=B*S*cos α Con rotación uniforme de la estructura, El ángulo α aumenta en proporción directa con el tiempo α= ωt Donde ω es la velocidad angular de rotación del marco.

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Las fluctuaciones en la intensidad de la corriente en un circuito son oscilaciones eléctricas forzadas que se producen bajo la influencia de la tensión alterna aplicada. La amplitud de la corriente es igual a: Im= Um / R Cuando coinciden las fases de las oscilaciones de corriente y tensión, la potencia instantánea de la corriente alterna es igual a: P = i*U = ImUm cos2 ωt El valor medio de la El coseno cuadrado para 1 período es 0,5. Como resultado, la potencia promedio para el período P = Im Um / 2 = Im2R / 2

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La resistencia incluida en el circuito de corriente alterna en la que la energía eléctrica se convierte en trabajo útil o energía térmica se llama resistencia activa. El valor de la corriente instantánea es directamente proporcional al valor de la tensión instantánea. Por lo tanto, para encontrar el valor instantáneo de la corriente, se puede aplicar la ley de Ohm i=u/R=Um cos ωt/R = Im cos ωt En un conductor con resistencia activa, las oscilaciones de corriente coinciden en fase con las oscilaciones de tensión, y la amplitud de la corriente está determinada por la igualdad Im= Um /R

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El valor igual a la raíz cuadrada del valor promedio del cuadrado de la intensidad de la corriente se denomina valor efectivo de la intensidad de la corriente alterna. El valor efectivo de la corriente alterna se denota por I: El valor efectivo de la tensión alterna se determina de manera similar al valor efectivo de la corriente: las fluctuaciones de corriente en el circuito con la resistencia están en fase con las fluctuaciones de voltaje y la potencia Está determinado por los valores efectivos de la corriente y el voltaje.

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Corriente eléctrica alterna Autor de la presentación: profesora de física Svetlana Egorovna Ryazina GBOU RM SPO (SSUZ) “Saransk College of Food and Processing Industry”

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Hoy en la lección: Corriente eléctrica alterna. Resistencia en un circuito de CA. Valores efectivos de tensión y corriente. Energía en el circuito de CA.

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¿Cómo viviría nuestro planeta, cómo viviría la gente en él sin calor, imanes, luz y rayos eléctricos? Adam Mickiewicz

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Pelador de patatas, máquina de limpieza, picadora de carne eléctrica, mezcladora de masa, rebanadora de pan

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Una corriente eléctrica cuya magnitud y dirección cambia con el tiempo se llama alterna. La corriente eléctrica alterna es oscilaciones electromagnéticas forzadas.

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La corriente alterna puede ocurrir cuando hay una fem alterna en el circuito. La obtención de una FEM alterna en un circuito se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética. Para ello, el marco conductor se gira uniformemente con una velocidad angular ω en un campo magnético uniforme. En este caso, el valor del ángulo α entre la normal al marco y el vector de inducción magnética estará determinado por la expresión: Obtención de la fem variable En consecuencia, la magnitud del flujo magnético que penetra el marco cambiará con el tiempo según la ley armónica:

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Según la ley de Faraday, cuando cambia el flujo de inducción magnética que pasa a través de un circuito, se produce una fem inducida en el circuito. Utilizando el concepto de derivada, aclaramos la fórmula de la ley de inducción electromagnética. Cuando cambia el flujo magnético que penetra en el circuito, la fem inducida también cambia con el tiempo según la ley del seno (o coseno). el valor máximo o amplitud de la FEM. Si el marco contiene N vueltas, entonces la amplitud aumenta N veces. Al conectar una fuente de EMF alterno a los extremos del conductor, crearemos un voltaje alterno en ellos:

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Relaciones generales entre voltaje y corriente Al igual que con la corriente continua, la corriente alterna está determinada por el voltaje en los extremos del conductor. Podemos suponer que en un momento dado la intensidad de la corriente en todas las secciones del conductor tiene el mismo valor. Pero la fase de fluctuaciones de corriente puede no coincidir con la fase de fluctuaciones de voltaje. En tales casos, se suele decir que hay un desfase entre las fluctuaciones de corriente y tensión. En el caso general, el valor instantáneo de voltaje y corriente se puede determinar: o φ – cambio de fase entre las oscilaciones de corriente y voltaje Im – amplitud de corriente, A.

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Resistencia en un circuito de CA Considere un circuito que contiene una carga cuya resistencia eléctrica es alta. Ahora llamaremos a esta resistencia activa, ya que en presencia de dicha resistencia el circuito eléctrico absorbe la energía que le llega de la fuente de corriente, que se convierte en energía interna del conductor. En tal circuito: Los dispositivos eléctricos que convierten la energía eléctrica en energía interna se llaman resistencias activas.

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Dado que el valor instantáneo de la corriente es directamente proporcional al valor instantáneo del voltaje, se puede calcular usando la ley de Ohm para una sección del circuito: En un circuito con resistencia activa, el cambio de fase entre las fluctuaciones de corriente y voltaje es cero , es decir. Las fluctuaciones de corriente están en fase con las fluctuaciones de voltaje.

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Valores efectivos de voltaje y corriente Cuando dicen que el voltaje en la red eléctrica de la ciudad es de 220 V, entonces no estamos hablando del valor instantáneo del voltaje ni de su valor de amplitud, sino del llamado valor efectivo. Cuando los aparatos eléctricos indican la intensidad de corriente para la que están diseñados, también se refieren al valor efectivo de la intensidad de corriente. SIGNIFICADO FÍSICO El valor efectivo de la corriente alterna es igual a la fuerza de la corriente continua, que libera en el conductor la misma cantidad de calor que la corriente alterna al mismo tiempo. Valor de voltaje efectivo:

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Potencia en un circuito de corriente alterna Los valores efectivos de tensión y corriente se registran mediante instrumentos de medición eléctricos y permiten el cálculo directo de la potencia de corriente alterna en el circuito. La potencia en un circuito de corriente alterna está determinada por las mismas relaciones que la potencia de corriente continua, en las que se sustituyen los valores efectivos correspondientes en lugar de corriente continua y voltaje constante: cuando hay un cambio de fase entre voltaje y corriente, la potencia está determinada por la formula:

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CONCLUSIONES En esta lección aprendiste que: la corriente eléctrica alterna son oscilaciones electromagnéticas forzadas, en las que la intensidad de la corriente en el circuito cambia con el tiempo de acuerdo con una ley armónica; la obtención de una FEM alterna en un circuito se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética; con resistencia activa, la diferencia de fase entre las oscilaciones de corriente y voltaje es cero; los valores efectivos de corriente y voltaje alterna son iguales a los valores de corriente y voltaje continuos a los que se liberaría la misma energía en un circuito con la misma resistencia activa; La potencia en un circuito de corriente alterna está determinada por las mismas relaciones que la potencia de corriente continua, en las que se sustituyen los valores efectivos correspondientes por corriente continua y tensión constante.

Electricidad. Esta presentación cubre el tema “corriente eléctrica continua y alterna”. La presentación está dirigida a estudiantes de escuelas secundarias. La presentación está dirigida a estudiantes de escuelas secundarias. 1 Leyes básicas de la electricidad.
















9 Si la intensidad de la corriente en un circuito cambia en magnitud y dirección con el tiempo (la velocidad y la dirección del movimiento de las cargas libres cambian), entonces dicha corriente eléctrica se llama alterna. Corriente eléctrica alterna En Rusia, la frecuencia industrial de la corriente alterna es de 50 Hercios (EE. UU. - 60 Hz); esto significa que en un segundo ocurren 50 (60) oscilaciones de corriente completas, por lo que no notamos el parpadeo de las bombillas.




Según su capacidad para conducir corriente eléctrica, las sustancias se dividen en 1. Conductores, en los que hay partículas cargadas libres; 2. No conductores, en los que están unidas todas las partículas cargadas; 3. Los semiconductores son sustancias que, cuando se calientan o se iluminan, aparecen partículas cargadas libres. once


Para que surja una corriente eléctrica es necesaria: 1. La presencia de un conductor, es decir, partículas cargadas libres (electrones, iones); 2. La presencia de una fuente de corriente, dentro de la cual las cargas se separan y acumulan en los polos de la fuente de corriente; 3. El circuito eléctrico debe estar cerrado. 12


Existen diferentes fuentes de corriente, pero en cada una de ellas hay una separación de partículas cargadas positivamente y cargadas negativamente, que se acumulan en los polos. 13 Baterías y celdas galvánicas. La separación de cargas se produce debido a reacciones químicas Termopar: si calientas la unión de dos metales diferentes, se crea una corriente eléctrica. Aplicación en sensores. Fotocélulas y baterías solares. La separación de carga se produce bajo la influencia de la luz. El elemento principal son los semiconductores. Aplicación en calculadoras y electrodomésticos, en naves espaciales.


Existen diferentes fuentes de corriente, pero en cada una de ellas hay una separación de partículas cargadas positivamente y cargadas negativamente, que se acumulan en los polos. 14 Generadores de corriente alterna, parte principal de las centrales eléctricas. En un devanado de alambre enrollado en un tambor (inducido), que gira en un campo magnético, se crea una corriente eléctrica alterna, que se elimina a través de anillos colectores. Generalmente se utiliza un electroimán para crear un campo magnético. En los generadores potentes, un electroimán gira dentro de una bobina estacionaria. La parte giratoria se llama rotor, la parte estacionaria es estator. Generadores de CC. En un devanado de alambre enrollado en un tambor (inducido), que gira en un campo magnético, se crea una corriente eléctrica alterna, que se elimina a través de las escobillas del conmutador. El coleccionista es un anillo cortado en mitades. Cada mitad del anillo está unida a diferentes extremos de la bobina del inducido. Si las escobillas se instalan correctamente, siempre eliminarán la corriente en una sola dirección. Para cargar la batería, por ejemplo, se necesitan generadores de corriente continua.


Centrales eléctricas (inducción) Centrales eólicas El elemento principal es un generador de corriente alterna de inducción. El motor es una turbina eólica. La bobina está conectada a una turbina (una rueda con impulsores) y gira dentro de un imán. La bobina y los imanes se extienden más allá del plano del deslizamiento Imán N turbina S Imán Viento Viento Viento Nota: En los generadores de alta potencia, un electroimán gira dentro de una bobina estacionaria.


Centrales eléctricas (inducción) Centrales hidroeléctricas El elemento principal es un generador de corriente alterna de inducción. El motor es una turbina hidráulica. La bobina está conectada a una turbina (una rueda con impulsores) y gira dentro de un imán. La bobina y los imanes se extienden más allá del plano de la corredera Imán N turbina S Imán Agua Agua Nota: en los generadores potentes, un electroimán gira dentro de una bobina estacionaria.


Centrales eléctricas (inducción) Centrales térmicas y nucleares, centrales combinadas de calor y energía El elemento principal es un generador de corriente alterna de inducción. El motor es una turbina de vapor. La bobina está conectada a una turbina (una rueda con impulsores) y gira dentro de un imán. La bobina y los imanes se extienden más allá del plano de la corredera Imán N turbina S Imán Vapor caliente Nota: En los generadores potentes, un electroimán gira dentro de una bobina estacionaria.




19 Designación - U Designación - U Dispositivo – voltímetro Unidad de medida - 1 voltio (V) 1kV=1000V=10 3 V; 1MV= V=10 6 V El voltaje eléctrico es la relación entre el trabajo de campo al mover una carga y la cantidad de carga transferida.


20 Designación - R Dispositivo – óhmetro Unidad de medida - 1 Ohm (Ω) 1kOhm=1000 Ohm=10 3 Ohm; 1 MΩ = Ohm = 10 6 Ohm La resistencia eléctrica de un conductor caracteriza la capacidad de un conductor para conducir corriente eléctrica. Si la resistencia del conductor es mayor, entonces el conductor conduce peor la corriente.


21 Resistividad del conductor: la resistencia de un conductor con una longitud de 1 metro y un área de sección transversal de 1 mm 2 La unidad de medida (Ohm * mm 2) / m es un valor tabular. Fórmula ρ = (R*S)/l Longitud del conductor en metros Área de la sección transversal del conductor en mm 2 Si la sección transversal es circular, entonces S=π*r 2 Fórmula para calcular la resistencia del conductor (Ohm) Conversión de área cm 2 a mm 2 1 cm = 10 mm; 1cm 2 =(10mm) 2 =100mm 2




Ley de Ohm para un circuito completo La intensidad de la corriente en el circuito es directamente proporcional a la fuerza electromotriz de la fuente de corriente e inversamente proporcional a la suma de las resistencias eléctricas de las secciones externa e interna del circuito. Intensidad de la corriente (A) EMF-electromotriz fuerza de la fuente de corriente (B) Resistencia de carga (Ohm) Resistencia interna de la fuente de corriente (Ohm)


24 Conexión en serie de conductores Con una conexión en serie, la intensidad de la corriente en cualquier parte del circuito es la misma I = I 1 = I 2 La resistencia total del circuito con una conexión en serie es igual a la suma de las resistencias de los individuales conductores R = R 1 + R 2 El voltaje total en el circuito con una conexión en serie, o el voltaje en los polos de la fuente de corriente es igual a la suma de los voltajes en las secciones individuales del circuito: U = U 1 + U 2 R1R1 R2R2


25 Conexión en paralelo de conductores El voltaje en la sección del circuito y en los extremos de todos los conductores conectados en paralelo es el mismo U = U 1 = U 2 La corriente en la parte no ramificada del circuito es igual a la suma de las corrientes en los distintos conductores conectados en paralelo I = I 1 + I 2 R1R1 R2R2