CORRIENTE ALTERNA


3.0.- INDUCTANCIA Y RESISTENCIA EN CORRIENTE ALTERNA, (CIRCUITO RL).

Si a un generador de corriente alterna le conectamos una bobina en serie no podremos estudiarla de forma coherente si consideramos a esta como inductancia pura. La ilustración nos permite ver cómo podría ser el esquema de distribución de las señales V e I en el caso de que la bobina dibujada se comportara como una inductancia pura. Esto no es tan estricto en la práctica pero nos sirve para afirmar que en todo circuito de carácter inductivo la corriente está retrasada con respecto a la tensión.

En el caso comentado, inductancia pura, se origina un desfase de 90 grados entre la tensión (V) y la intensidad (I). Esta última puede calcularse con la Fórmula de Ohm pero sustituyendo la R por la XL, es decir, la resistencia por la reactancia inductiva anteriormente comentada. El valor de la reactancia inductiva depende tanto de la frecuencia que ataca a la bobina como de la inductancia de la misma. La fórmula será:

donde :

I

Intensidad Amperios (A)

V

Tensión Voltios (V)

f

Frecuencia Hertzios (Hz)

L

Coeficiente de autoinducción,

(Inductancia)

Henrios (H)

w

Pulsación (velocidad angular) radianes/sg

XL

Reactancia inductiva Ohmios (W)

Como vemos, se suele simplificar el producto 2 p f por w. A la expresión w se le suele denominar pulsación. Como podemos ver por la fórmula, la reactancia inductiva aumenta con la frecuencia.

Si ahora consideramos un circuito de alterna en el que tengamos colocados en serie una resistencia y una bobina, y aplicamos la base de la Ley de Ohm, podemos deducir que la intensidad que atraviesa ambos componentes será de igual magnitud, tal y comoocurría con los circuitos serie de continua, pero a la hora de trabajar con alterna el cálculo de las caídas de tensión en cada componente, deberá hacerse atendiendo al carácter del mismo (tipo resistivo, capacitivo, inductivo).

En el circuito de la figura correspondiente se puede ver la resistencia y la bobina que son alimentadas por la fuente de corriente alterna. También podemos apreciar el desfase existente en caídas de tensión entre uno y otro componente. Debido a que las tensiones en bornes de cada componente se pueden calcular, por la Ley de Ohm, aplicando que V = I . R, y a que las intensidades que circulan por bobina y resistencia están desfasadas entre sí 90 grados, la única forma de calcular la tensión total que alimenta el circuito serie es aplicando la representación vectorial que vemos en la figura y calculando con la fórmula pitagórica también indicada el valor de VAC.

Debido a que toda bobina real no puede considerarse pura, se hace necesario definir un nuevo parámetro que englobe la resistencia debida al componente resistivo, valga la redundancia, de la bobina y el componente de resistencia debido a la característica inductiva de la misma. Este nuevo parámetro es la impedancia. La forma de representar en los circuitos electrónicos la magnitud descrita es con la letra Z. Su unidad de medida es también el ohmio y, al igual que ocurre con otras magnitudes sometidas a la corriente alterna, su cálculo requiere que apliquemos de nuevo la representación vectorial.

En el esquema correspondiente vemos la representación vectorial de la impedancia (Z) que, como podemos comprobar, se obtiene de la suma vectorial de R y XL. También podemos comprobar la fórmula a aplicar para su cálculo, la cual es mera aplicación de la trigonometría más clásica.

Otra posibilidad que nos encontramos en las diferentes combinaciones de resistencia y bobina es la de que ambas estén conectadas en paralelo a una fuente de tensión alterna. Esto es lo que quiere representar la figura correspondiente. En ella podemos observar que la intensidad que llega al nudo de donde parten ambas ramas se bifurca en dos intensidades distintas -al igual que nos ocurría con circuitos paralelo en CC-, pero esta vez la intensidad total que circula por ambas ramas no es tan sencilla de calcular. Para ello tendremos que recurrir, de nuevo, a la representación vectorial y a la suma trigonométrica. Como podemos ver, la intensidad que circula por la rama resistiva pura (IR) está en fase con la tensión, pero la intensidad que recorre la bobina (IL) está, como ya hemos indicado, atrasada con respecto a la tensión (en el supuesto partimos de la idea de que la bobina es una inductancia pura, esto es, sin resistencia, por lo que el comentado desfase o retraso será de 90 grados).


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