Fundamentos de Circuitos RLC y Sistemas Trifásicos: Conceptos Clave
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1. Impedancia en la Frecuencia de Resonancia (Circuito R-L-C Serie)
En resonancia, la impedancia es igual a la resistencia (Z = R), ya que la reactancia inductiva y la capacitiva se anulan, comportándose el circuito como uno puramente resistivo.
2. Comportamiento de Voltaje (V) e Intensidad (I) en Resonancia
Si existe una tensión aplicada, se presentará un mínimo de corriente. En un circuito en resonancia, la corriente que circula es la misma que atraviesa la resistencia.
3. Aplicación de la Frecuencia de Resonancia (FR)
Es el punto donde la respuesta en frecuencia alcanza su máximo; es decir, ante una entrada determinada, se obtiene una salida máxima.
4. Impedancia Total en Circuitos RL y RC
La impedancia total es la suma vectorial de sus componentes resistivos y reactivos.
5. Desfase entre Voltaje e Intensidad en un Circuito R-L-C Paralelo
El desfase depende de la naturaleza predominante de la carga (inductiva o capacitiva) en el circuito paralelo.
6. Clasificación de las Potencias Eléctricas
- Potencia Aparente: Es la potencia compleja o total del sistema (medida en VA).
- Potencia Activa: Es la potencia real consumida por las cargas conectadas al circuito (medida en W).
- Potencia Reactiva: Es la potencia imaginaria que depende de la frecuencia y se origina en los elementos inductivos y capacitivos (medida en VAR).
7. Normalización del Coseno de Fi (Factor de Potencia) por la SEC
Se normaliza porque un factor de potencia bajo aumenta la potencia reactiva (Q), lo que genera sobrecorrientes que dañan los equipos y provocan mayores costos operativos para las empresas al pagar por energía no aprovechada.
8. Problemas derivados de un bajo Factor de Potencia
Un bajo factor de potencia provoca: aumento de la intensidad (I), mayores pérdidas en los conductores, caídas de tensión, incremento de las pérdidas de potencia y penalizaciones en la facturación eléctrica.
9. Mejora del Factor de Potencia
Se mejora conectando un condensador para compensar la potencia reactiva. La fórmula utilizada es: C = P * [(tan φ1 - tan φ0) / (V² * 2 * π * f)].
10. Criterios para la Adquisición de Condensadores
Para seleccionar un condensador, se requiere conocer la frecuencia de la red, el factor de potencia actual y el factor de potencia objetivo.
11. Función del Neutro en Conexión Estrella (Y)
Su función es equilibrar el sistema. Si las cargas fueran desequilibradas, la presencia del neutro permite que las tensiones de fase se mantengan estables.
12. Relación entre Voltaje de Línea (VL) y Voltaje de Fase (VF) en Conexión Y
Son diferentes: el VL se mide entre dos líneas (R-S, S-T, T-R), mientras que el VF se mide entre una línea y el neutro.
13. Importancia de la Medición de la Secuencia de Fase
Es fundamental para asegurar el sentido de giro correcto de las fases y permitir la conexión adecuada de instrumentos de medición, como el wattmetro.
14. Métodos para Medir Potencia Trifásica
- Método de los dos wattmetros.
- Método de los tres wattmetros.
15. Impedancia y Desfase en Circuitos RLC
En un circuito inductivo, el voltaje (V) adelanta a la intensidad (I) en 90°. En un circuito capacitivo, la intensidad (I) adelanta al voltaje (V) en 90°.