¿Te has preguntado qué significa la expresión «Alimentación CA»? En este artículo descubrirás todo lo que necesitas saber sobre este término esencial en el mundo de la electricidad. La alimentación CA, o corriente alterna, es un concepto fundamental para entender el flujo de energía en nuestros dispositivos, hogares y empresas. Acompáñanos en este viaje a través de las entrañas de la electricidad y desentraña el misterio de la alimentación CA. ¡Prepárate para aprender y sorprenderte!
Hay dos tipos de fuentes de voltaje utilizadas en un circuito eléctrico, a saber. La fuente de CA y la fuente de CC y la energía eléctrica se pueden clasificar en dos tipos: alimentación de CA y alimentación de CC.
Podemos definir potencia como la tasa de energía consumida en una unidad de tiempo. En otras palabras, la tasa de trabajo en un tiempo dado se llama potencia. La potencia se mide en vatios y la unidad lleva el nombre de james watt quien inventó la máquina de vapor. La potencia de la máquina de vapor es una potencia mecánica y es una combinación de fuerza y movimiento.
De manera similar a la potencia mecánica, la potencia eléctrica es la tasa de flujo de energía eléctrica en un momento dado en un circuito cerrado. El circuito cerrado hace que la corriente fluya a través de él.
Hay dos tipos de energía eléctrica, una es energía de CA y la otra es energía de corriente continua (CC). Un circuito eléctrico cerrado consume energía solo si se aplica voltaje. Al aplicar voltaje a un circuito eléctrico, la corriente comienza a fluir y la naturaleza de la corriente depende de la naturaleza del voltaje. Si el voltaje es DC, entonces la corriente será DC, y si el voltaje es AC, entonces la corriente será AC. La diferencia entre CA y CC es que la CC (corriente continua) no invierte la polaridad y podemos decir que es unidireccional. Considerando que, AC es una corriente alterna que invierte su polaridad después de un cierto tiempo.
En pocas palabras, podemos decir que DC no tiene frecuencia y su frecuencia es cero. La CA tiene una frecuencia, la frecuencia de CA es de 50 Hz o 60 Hz. Las formas de onda de CA y CC se dan a continuación.
Frecuencia de alimentación de CA
La carga eléctrica viaja en ambas direcciones en un período de tiempo. Este período de tiempo se llama un ciclo. El proceso de avanzar y retroceder depende de la frecuencia y si la frecuencia es muy alta o el período de tiempo es muy corto, las cargas en movimiento avanzan y retroceden muy rápido.
La corriente eléctrica completa muchos ciclos en un segundo. El número de ciclos que completa la corriente eléctrica en un segundo se llama frecuencia. La frecuencia en los países de América del Norte es de 60 Hz, lo que significa que la corriente eléctrica completa 60 ciclos en un segundo. En muchos otros países, la frecuencia de CA es de 50 Hz.
Cálculo de la alimentación de CA
Si alimentamos un circuito con voltaje de CC, consumirá energía de CC. La fórmula de la potencia de CC es;
Ahora, si alimentamos CA a un circuito eléctrico, entonces consumirá energía CA. ¿Crees que la fórmula para calcular la alimentación de CA es la misma que la de la alimentación de CC? La respuesta puede ser Sí o No. En un circuito de CA, la corriente depende del ángulo de fase entre el voltaje y la corriente. La diferencia de fase entre el voltaje y la corriente se llama factor de potencia.
La fórmula de alimentación de CA es;
Aquí, los valores de voltaje y corriente son valores RMS.
Si la carga eléctrica es de naturaleza resistiva, entonces el voltaje y la corriente estarán en fase y el factor de potencia será la unidad. Entonces la alimentación de CA es;
Por lo tanto, la fórmula de potencia CA y CC es la misma para cargas resistivas. Sin embargo, para cargas inductivas y capacitivas, la fórmula de la alimentación de CA es diferente porque el voltaje y la corriente no están en fase para este tipo de cargas.
La relación de fase entre el voltaje y la corriente es muy importante para el cálculo de la potencia de CA. Si la corriente que fluye en el circuito no tiene diferencia de fase con el voltaje aplicado, el circuito es resistivo y la potencia consumida por el circuito es potencia activa, potencia de CA o potencia real. La potencia aparente y la potencia reactiva son cero.
La potencia de CA en un circuito de CA monofásico se puede expresar mediante la siguiente fórmula.
La potencia de CA en un circuito de CA trifásico se puede expresar mediante la siguiente fórmula.
Ventajas de la energía alterna
Una de las principales ventajas del uso de alimentación de CA es que es muy fácil cambiar el nivel de voltaje. El transformador se utiliza para cambiar los niveles de voltaje que funcionan en el suministro de CA. No puede funcionar con suministro de CC.
La alimentación de CA normalmente se genera a 11 kV. Si usamos el mismo voltaje para la transmisión, habrá enormes pérdidas debido a la alta corriente. Por lo tanto, para la transmisión a larga distancia, el voltaje se eleva primero a un valor alto utilizando un transformador elevador y, por lo tanto, la corriente disminuye en la misma proporción que el voltaje aumentado.
Ahora, con el uso de alimentación de CA, es posible transmitir la misma cantidad de energía a una corriente más baja y las pérdidas de transmisión se reducen y la eficiencia mejora. Además, mejora la regulación de voltaje.
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