En los tutoriales anteriores, mostramos las propiedades y características de los circuitos de CA simples de solo resistencia y solo inductor. A continuación, examinamos el efecto de combinar los dos componentes.
Circuito en serie RL
Ana serie RLUn circuito consta básicamente de un inductor conectado en serie con una resistencia. La resistencia es la resistencia de CC de los devanados o bucles que forman la bobina del inductor. Un análisis completo de un circuito RL en serie generalmente comienza con conocer los valores de R, L, f y voltaje total. El análisis determinará las restantes propiedades de segundo orden del circuito.
- Cantidad de voltaje de CA aplicado
- Caída de tensión CA entre R y L
- Corriente Total
- corriente a través de R y L
- ángulo de fase total
- ángulo de fase de R y L
Algunas de las propiedades restantes están determinadas por la naturaleza del componente y no es necesario calcularlas. Otros valores deben calcularse utilizando varias fórmulas.
Como ejemplo, considere el circuito en la Figura 1. Independientemente de la frecuencia, la resistencia proporciona una resistencia de 5 ohmios y el inductor proporciona una reactancia de 3,7699 ohmios a la corriente alterna a 60 Hz. La reactancia de los inductores es imaginaria y la resistencia de las resistencias es real. El efecto combinado de los dos componentes opone una corriente igual a la suma compleja de los dos números.
La oposición combinada será una combinación vectorial de resistencia y reactancia. Para expresar de manera concisa esta oposición, necesitamos un término más completo para la oposición a la corriente que solo resistencia y reactancia. Este término se denomina impedancia (Z) y se expresa en ohmios. La impedancia total del circuito se calcula como:
El diagrama vectorial del circuito serie RL es un gráfico que proporciona visualmente la siguiente información sobre un circuito serie RL:
- La cantidad de voltaje a través de la resistencia y el inductor.
- voltaje total aplicado al circuito
- Diferencia de fase en el voltaje entre dos componentes
- El número de grados que el voltaje total del circuito está desfasado con la corriente del circuito
Circuito RL en paralelo
El circuito RL paralelo anterior presenta una gran impedancia al flujo de corriente con una señal de CA aplicada. La impedancia varía con la frecuencia, ya que ayuda a determinar la reactancia inductiva. No cambia con el tiempo en ninguna frecuencia dada. El voltaje es el mismo para todos los componentes, por lo que sirve como referencia. La corriente total es la suma de las corrientes a través de R y L.
La Figura 4 es un ejemplo de un circuito RL en paralelo. Tanto la resistencia como el inductor tienen los mismos valores de resistencia e inductancia, y los mismos valores de impedancia porque la frecuencia de la fuente de alimentación es la misma que el ejemplo del circuito en serie. La única diferencia en la técnica de análisis es que se aplica la regla del circuito en paralelo en lugar de la regla del circuito en serie.
Referencias
http://www.allaboutcircuits.com/vol_2/chpt_3/3.html
http://openbookproject.net/electricCircuits/AC/AC_3.html#02262.png