Circuitos en corriente alterna RLC

Los receptores en corriente alterna (c.a.) se pueden comportar de 3 formas diferentes.

 Receptores Resistivos puros. Solo tienen resistencia pura. Se llaman receptores R.

 Receptores Inductivos puros. Solo tienen un componente inductivo puro (bobina). Se llaman L.

 Receptores Capacitivos puros. Solo tienen un componente capacitivo (condensadores). Se llaman C.

 En realidad no hay ningún receptor R, L o C puro, ya que por ejemplo un motor eléctrico tiene un bobinado con componente L, pero también esta bobina, por ser un cable, tiene una parte resistiva, por lo tanto será un receptor RL o incluso si tiene una parte capacitiva será receptor RLC.

 Para analizar estos receptores en circuitos, es mejor hacerlo de forma separada con su componente  R, L y C por separado. Así tenemos 3 tipos de circuitos, dependiendo el receptor.

 Circuitos R, solo resistencia.

 Circuitos L, solo bobina.

 Circuito C, solo condensador.

  Aunque como ya vimos los circuitos reales serian RL, RC o RLC.

 Vamos a estudiar como serían estos 3 circuitos por separado y luego veremos como serían los circuitos RL, RC y RLC.

El circuito RL tiene un componente resistivo y otro inductivo (R y L). Aquí partimos de la impedancia que será un número complejo. El ángulo de desfase depende de la cantidad de componente inductivo que tenga.

 Z = R + Xlj , como Xl= w x L  (frecuencia angular por inductancia) podemos decir también Z = R + (w x L) j

 Este número complejo lo podemos representar con el llamado triángulo de impedancia:

CIRCUITO RC

 Este es igual solo que ahora tenemos Xc en lugar de Xl. Además  Xc = 1/(wCj) y por lo tanto Z = R + 1/(wCj) en numero complejo. Pero si hacemos el triangulo de impedancias en este caso la Z en número natural sería:

 Z² = R² + (1/(wC))²

 Ves que es igual pero sustituyendo Xl por Xc que es 1/wC, en lugar de Xl que es wL.

 Ahora vamos analizar los circuito RLC que son los más interesantes:

Circuito RLC

Analizando un circuito RLC en serie, la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistencia, el condensador y la bobina es la misma y la tensión Vac es igual a la suma fasorial de la tensión en la resistencia (VR) y la tensión en el condensador (VC) y la tensión en la bobina VL. Vac = VR+VC+VL(suma fasorial)

La impedancia total del circuito RLC anterior es: ZT = R + XL + XC (suma vectorial) ó R + j(XL – XC) ó R + jX , donde:

XC = reactancia capacitivaXL = reactancia inductivaR = valor del resistorX = la diferencia de XL y XC. (Si X es positivo predomina el efecto inductivo. Si X es negativo predomina el efecto capacitivo.

La corriente en el circuito se obtiene con la Ley de Ohm:

I = V/Z = Vac/ZT = Vac/( R + jX)1/2  y  El ángulo de fase es: 0 = arctan (X/R)

Nota: El paréntesis elevado a la 1/2 significa raíz cuadrada.