Es el valor que toma la tensión en cada instante del tiempo siguiendo la función senoidal:
v = Vmáx · sen ωt
En el ejemplo de la figura 9 existen todos aquellos valores instantáneos comprendidos entre 0 y 325 voltios y entre 0 y - 325 v.
La tensión senoidal alcanza diferentes valores según la posición relativa de los conductores respecto al campo magnético. Varía a cada instante, de tal forma que por cada ciclo es dos veces nula y dos veces máxima (pero de sentido opuesto +Vmáx y -Vmín). Se conoce como valor máximo al mayor de todos ellos, y que en el gráfico se da en las crestas de la senoide. En nuestro ejemplo este valor es de 325 v.
Dado que la tensión cambia constantemente (en nuestro ejemplo desde 0 v a 325 v) se hace necesario determinar un valor intermedio que represente a la tensión para realizar los cálculos y medidas; nos referimos a la tensión eficaz. En nuestro ejemplo, la tensión eficaz es 230 v. , y es el que mide un voltímetro de C.A. La tensión eficaz también se puede definir como aquélla que en las mismas condiciones produce los mismos efectos caloríficos en una resistencia eléctrica que una tensión continua del mismo valor.
Para una C.A. senoidal, se puede demostrar que la tensión eficaz es más pequeña que la tensión máxima:
Al igual que ocurre con la tensión, la intensidad de la corriente también varía según una función senoidal, siendo dos veces nula y dos veces máxima por cada ciclo del alternador. La intensidad eficaz es el valor intermedio que produce los mismos efectos energéticos que una corriente continua del mismo valor. Además es la que indican los amperímetros de C.A. Aplicando la ley de Ohm tendríamos que:
El conocimiento de los valores máximos que alcanza la tensión de una C.A. es muy importante, ya que es necesario seleccionar los aislantes adecuados para aparatos y conductores eléctricos que sean capaces de soportar dichos valores máximos.
Si realizamos la media de todos los valores en un ciclo completo, dado que la mitad son positivos y la otra negativos, obtendremos un resultado de cero. Es por eso que, como un aparato de C.C. mide exclusivamente el valor medio, al realizar una medida con un voltímetro o amperímetro de C.C. en un sistema de C.A. obtendremos una medida de cero.
En el alternador elemental estudiado al comienzo de este capítulo, se podría decir que cada vuelta que da la espira produce un ciclo. El período es el tiempo que transcurre en un ciclo completo. Se representa por la letra "T" y se mide en segundos. En el ejemplo de la figura 9 se puede comprobar que el período es de 20 milésimas de segundo. Este tiempo es bastante pequeño, y en el caso de que lo produjese nuestro alternador elemental, significaría que tardaría solamente en completar una vuelta 20 ms. ¿Cuántas vueltas dará nuestro alternador elemental en un tiempo de 1 segundo? Como por cada vuelta se invierten 0,02 segundos, en segundo tendremos:
1 / 0.002 = 50 vueltas
En este caso se podría decir que el alternador gira a 50 vueltas por segundo y produce una C.A. senoidal de 50 ciclos por segundo.
Es el número de ciclos que se producen en un segundo. Se representa por la letra f y se mide en Hertzios (Hz) o en ciclos/segundo. De esta definición es fácil deducir que, en el caso del alternador elemental la frecuencia es de 50 Hz y que coincide con las revoluciones por segundo de la espira. También se deduce
que para calcular la frecuencia, conocido el período, emplearemos la siguiente expresión:
f = 1 / T
La frecuencia está relacionada directamente con la velocidad angular ω la que gira el alternador. Para que un alternador, con un par de polos, produzca, por ejemplo, una frecuencia de 50 Hz, necesita girar a una velocidad (n) de 50 revoluciones por segundo. La velocidad angular que le correspondería en este caso sería la siguiente:
Otra forma de verlo sería así: en una revolución se cubre un tiempo igual a un período ( t = T) Y un ángulo igual a 2π radianes (α = 2π):
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