Páginas:
260
Edición:
1
Fecha de publicación:
14/11/2011
ISBN:
9788426717795
Formato:
17x24 cms
Colección

Corriente Alterna Monofásica y Trifásica

18,50 17,58
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Fundamentos de electrotecnia para ingenieros

El presente libro es el segundo de tres que componen la obra que trata sobre los Fundamentos de Electrotecnia para Ingenieros. Los tres títulos son:

-Principios Básicos de Electrotecnia (nº 5 de la colección Marcombo Universitaria).
-Corriente Alterna Monofásica y Trifásica (nº 6 de la colección Marcombo Universitaria).
-Motores y Máquinas Eléctricas (nº 7 de la colección Marcombo Universitaria).

Se han estructurado en tres bloques temáticos, cuya secuencia de temas permite alcanzar un nivel elevado partiendo de una base sencilla y fácil de comprender por estudiantes sin conocimientos previos. Dado que la electrotecnia es una ciencia aplicada, se han incluido en todos los temas numerosos ejemplos de aplicación que proporcionan un sentido práctico a los fundamentos teóricos expuestos.

En este segundo libro se estudian, mediante un enfoque claro y sencillo, los circuitos de corriente alterna monofásica y trifásica. Tomando como base el estudio del generador elemental de corriente alterna, se analiza de forma teórico-práctica las magnitudes que caracterizan a una señal alterna senoidal. Para abordar la resolución y el funcionamiento de los circuitos de corriente alterna monofásicos y trifásicos se explica, previamente, el uso del álgebra compleja como herramienta de cálculo. Finalmente se expone como se debe llevar a cabo la medición de las potencias activa, reactiva y aparente y la compensación de la energía reactiva.

Los autores del libro, José Miguel Molina Martínez, Francisco Javier Cánovas Rodríguez y Francisco Asís Ruz Vila, son profesores de la Universidad Politécnica de Cartagena. Su dilatada experiencia les ha permitido elaborar el presente libro, donde se recogen los aspectos teórico-prácticos sobre corriente alterna monofásica y trifásica que cualquier ingeniero, independientemente de la especialidad que curse, debe conocer.

Esta obra se convierte, por tanto, en un texto de referencia para cualquier estudiante de ingeniería y profesional del sector.

TEMA 1. CORRIENTE ALTERNA. GENERALIDADES ........................................ 9 1.1 Introducción ................................................................................................ 9 1.2 Justificación del empleo de la corriente alterna .......................................... 9 1.3 Transporte de energía eléctrica. Red eléctrica .......................................... 13 1.3.1 La red eléctrica ............................................................................................. 14 1.4 Generación de una corriente alterna senoidal ........................................... 15 1.4.1 Generador elemental ..................................................................................... 15 1.5 Valores asociados a una onda alterna senoidal ......................................... 18 1.5.1 Valor de pico o amplitud (E0) ....................................................................... 19 1.5.2 Valor pico a pico (Epp) .................................................................................. 19 1.5.3 Pulsación ( ) ................................................................................................ 19 1.5.4 Periodo (T) .................................................................................................... 19 1.5.5 Frecuencia (f) ................................................................................................ 20 1.5.6 Ángulo de fase .............................................................................................. 20 1.5.7 Valor instantáneo (e) ..................................................................................... 20 1.5.8 Valor medio en un semiperiodo (Em) ............................................................ 21 1.5.9 Valor eficaz (E)............................................................................................. 23 1.5.10 Factor de forma ........................................................................................... 25 1.5.11 Factor de cresta o amplitud ......................................................................... 26 TEMA 2. COMPORTAMIENTO DE LOS ELEMENTOS PASIVOS EN CORRIENTE ALTERNA. CIRCUITOS RL, RC y RLC. ........................ 31 2.1 Ley de Ohm en régimen estacionario senoidal ......................................... 31 2.2 Circuito con resistencia óhmica pura ........................................................ 31 2.3 Circuito con condensador (o capacidad) ................................................... 33 2.4 Circuitos con bobina o inductancia pura .................................................. 38 2.5 Circuito serie RL ....................................................................................... 43 2.6 Circuito serie RC ...................................................................................... 45 2.7 Circuito serie RLC .................................................................................... 49 2.8 Resonancia de un circuito monofásico de C.A. con elementos en serie ....... 63 TEMA 3. RESOLUCIÓN DE CIRCUITOS EN C.A. MEDIANTE EL CÁLCULO VECTORIAL CON NÚMEROS COMPLEJOS ..................... 69 3.1 Introducción .............................................................................................. 69 3.2 Números complejos .................................................................................. 69 3.3 Representación de un número complejo ................................................... 70 3.4 Representación de las senoides por números complejos y formas de expresarlo .............................................................................. 71 3.4.1 Forma binómica ............................................................................................ 72 3.4.2 Forma trigonométrica ................................................................................... 73 3.4.3 Forma polar o módulo argumental............................................................... 73 3.5 Elementos pasivos de un circuito representados por complejos ............... 74 3.5.1 Respuesta senoidal en una resistencia .......................................................... 75 3.5.2.- Respuesta senoidal en una bobina .............................................................. 75 3.5.3 Respuesta senoidal en un condensador ......................................................... 76 3.6 Operaciones con números complejos ....................................................... 79 3.6.1 Suma ............................................................................................................. 79 3.6.2 Producto ........................................................................................................ 79 3.6.3 Cociente ........................................................................................................ 79 3.7 Resolución de circuitos con los números complejos ................................ 80 3.7.1 Admitancia. Conductancia. Susceptancia ..................................................... 80 3.8 Resolución de circuitos ............................................................................. 82 3.8.1 Circuito en serie ............................................................................................ 82 3.8.2 Circuito paralelo ........................................................................................... 84 3.8.3Circuito mixto ................................................................................................ 86 3.9 Resonancia de un circuito en paralelo ...................................................... 91 3.10 Potencia compleja ................................................................................... 94 TEMA 4. POTENCIA Y MEDIDA EN CORRIENTE ALTERNA ....................... 107 4.1 Introducción ............................................................................................ 107 4.2 Potencia en circuito con resistencia óhmica pura ................................... 107 4.3 Potencia en circuitos con bobina o inductancia pura .............................. 109 4.4 Potencia en un circuito con condensador o capacidad ............................ 110 4.5 Potencia en un circuito serie RL ............................................................. 112 4.6 Potencia compleja ................................................................................... 117 4.7 Teorema de Boucherot ............................................................................ 117 4.8 Corrección del factor de potencia ........................................................... 118 4.9 Tipos de compensación de la energía reactiva ....................................... 119 4.10 Medida de las potencias ........................................................................ 120 4.10.1 Medida de potencia activa en C.A. ........................................................... 120 4.10.2 Medida de potencia reactiva en C.A. ........................................................ 121 TEMA 5. SISTEMAS TRIFÁSICOS ...................................................................... 133 5.1 Sistemas polifásicos ................................................................................ 133 5.2 Secuencia de fases. Determinación ......................................................... 133 5.3 Generalidades de los sistemas trifásicos ................................................. 136 5.4 Generación de un sistema de C.A. trifásica ............................................ 137 5.4.1 Conexión del alternador en estrella (Y) ...................................................... 139 TEMA 6. CONEXIÓN DE LOS RECEPTORES ................................................... 145 6.1 Introducción ............................................................................................ 145 6.2 Carga equilibrada en estrella .................................................................. 145 6.3 Carga equilibrada en triángulo ................................................................ 151 6.4 Rendimiento de un motor eléctrico ......................................................... 159 6.5 Cargas equilibradas. Estrella y triángulo equivalentes ........................... 161 6.6 Conversión estrella-triángulo/triángulo-estrella ..................................... 162 6.6.1 Cargas desequilibradas. Estrella y triángulo equivalentes .......................... 162 6.6.2 Generadores equilibrados ........................................................................... 164 6.7 Circuitos trifásicos equilibrados. Cálculo de los mismos por reducción a un problema monofásico ............................................... 164 6.7.1 Conexión estrella-estrella (Y-Y) ................................................................. 165 6.7.2 Conexión triángulo-triángulo (f-f) ........................................................... 169 6.7.3 Conexiones estrella-triángulo y triángulo-estrella ...................................... 172 6.8 Potencia en los sistemas trifásicos equilibrados ..................................... 173 6.9 Comparación entre sistemas trifásicos y monofásicos ........................... 174 6.9.1 Respecto a la potencia instantánea.............................................................. 174 6.9.2 Respecto a la distribución de energía ......................................................... 175 6.10 Sistema trifásico desequilibrado ........................................................... 177 TEMA 7. MEDIDA DE LA POTENCIA Y LA ENERGIA EN SISTEMAS TRIFÁSICOS. ..................................................................... 195 7.1 Medida de la potencia activa en los sistemas trifásicos .......................... 195 7.1.1 Sistema trifásico con hilo neutro (estrella) ................................................. 196 7.1.2 Sistema trifásico sin hilo neutro ................................................................. 197 7.1.2.1 Con las fases accesibles ........................................................................... 197 7.1.2.2 Sin las fases accesibles ............................................................................ 198 7.1.3 Método de los dos vatímetros o de Arón .................................................... 200 7.2 Medida de la potencia reactiva en los sistemas trifásicos ....................... 202 7.2.1 Sistema equilibrado sin hilo neutro ............................................................ 203 7.2.2 Métodos de los dos vatímetros (método Aarón) ......................................... 204 7.2.2 Métodos de los tres vatímetros. Cargas desequilibradas ............................ 204 7.3 Medida de la energía en sistemas trifásicos ............................................ 205 TEMA 8. CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA ................................... 217 8.1 Introducción ............................................................................................ 217 8.1.1 Factor de potencia medio ............................................................................ 218 8.2 Cálculo de condensadores para la corrección del factor de potencia ..... 219 8.3 Cálculo de los condensadores para la corrección del factor de potencia .............................................................................. 222 8.3.1 Monofásico ................................................................................................. 222 8.3.2 Condensador en estrella .............................................................................. 222 8.3.3 Condensador en triángulo ........................................................................... 223 8.4 Tipo de compensaciones de la energía reactiva ...................................... 226 8.5 Instalaciones de varios receptores (monofásicos y trifásicos) ................ 228 8.6 Instalaciones monofásicas de varios receptores ..................................... 240 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 253
A color
Páginas:
260
Edición:
1
Año Publicación:
14/11/2011 0:00:00
ISBN:
9788426717795
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