27 enero 2010

Electricidad Básica: “Fasores” no, no son los de viaje a las estrellas

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Saludos estimados lectores y feliz año nuevo! ha pasado algo de tiempo desde el ultimo post, pero siempre tengo en mente seguir escribiendo. En esta oportunidad, vamos a iniciar con una serie de artículos de temas básicos, el primero es el concepto de fasor.

 

No se como será en otros países, pero aquí los ingenieros electricistas tenemos fama de salir locos de la universidad, y es hay que tener un buen estado de salud mental para digerir conceptos abstractos matemáticos como números imaginarios, el jacobiano (te odio jacobiano!!) y los rotacionales de los campos electromagnéticos, en fin, un montón de cosas raras e interesantes.

 

Despierta a un nuevo mundo

 

Todo era tan chevere en corriente directa, uno simplemente sumaba los voltajes de los elementos y ta taaaa! el voltaje de la fuente.

 

Hasta que llegamos a laboratorio de circuitos II, nos pidieron que armáramos un circuito RLC  (resistivo inductivo y capacitivo), el profesor nos dijo que midiéramos el voltaje de la fuente, 120V en AC, todo bien hasta el momento, luego nos pidió que midiéramos el voltaje en la resistencia, el inductor y el capacitor. 45V, 60V 59V a la broma! WTFFFFF?????  la suma de eso da 164V!!!!!

 

!Profesor¡  ¡Estamos violando alguna ley física! el fin del mundo! 2012!

 

Luego de verificar todo, el profesor no explico que no teníamos error alguno, que ahora que estábamos trabajando en corriente alterna, no podíamos hacer una suma algebraica de los voltajes ya que los elementos reactivos, tenían una particular forma de comportarse. fue allí cuando por primera ves vi el concepto de fasor.

 

La corriente alterna, describe un comportamiento senoidal, esto es debido a la forma en que se genera la electricidad, usualmente en maquinas rotativas, así pues todos nuestros equipos en AC admiten una corriente alterna en su alimentación.

 

Ahora bien, trabajar con voltajes y corrientes en el dominio del tiempo, es decir, como lo haría un inocente muchacho en el laboratorio es una locura, ya que tendríamos que trabajar con senos, cosenos, constantes y ángulos de fase y bla bla bla. Por suerte para nosotros los matemáticos se la pasan inventando cosas útiles y uno en particular determino que llevando esas ecuaciones al dominio de la frecuencia, se convertían en simples e inofensivas sumas :D.

 

Para entender como funciona esto del dominio de la frecuencia imaginemos que estamos de farra en una fiesta salvaje!!! con luces y todo lo demás. Bailando rítmicamente y de repente se enciende una luz estroboscópica (si de esas que dan epilepsia)  la luz esta parpadeando a una frecuencia tal, que parece que todo el mundo esta quieto, cuando en realidad se están moviendo pero solo vemos un instante fijo, pues bien, los que bailan son los voltajes y las corrientes y la luz estroboscópica es la súper famosa identidad de euler:

 

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Tan linda….. esta formulita lo que nos dice es que no importa como se este moviendo las magnitudes y fases de los voltajes o las corrientes, siempre la podemos representar como un numerito complejo R+iX. donde R es la parte real y X la imaginaria. O en forma polar V@Theta donde V es la magnitud y theta es el Angulo de fase

 

Cuando representamos los fasores en un diagrama (como el de arriba) lo que estamos haciendo es representar lo que veríamos en la fiesta con el estrobo, un instante de las posiciones y que siempre va a ser constante ya que la frecuencia es fija, lo que hace que el ángulo entre los fasores se mantenga constante y podamos hacer sumas vectoriales, que maravilla pana…..

 

Luego que hacemos nuestros cálculos, si queremos, podemos llevar el resultado al dominio del tiempo nuevamente, solo seguimos la identidad de euler pero al contrario.

 

Para mas información visita:

http://es.wikipedia.org/wiki/Identidad_de_Euler

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

Significado mas técnico y bonito

Un libro

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