¿Se sumarán los voltajes de dos corrientes diferentes extraídas de una fuente AC?
¿Se sumarán los voltajes de dos corrientes diferentes extraídas de una fuente CA?
Los voltajes de dos corrientes diferentes extraídas de una fuente de corriente alterna (CA) no se suman simplemente de la manera que podría esperarse con fuentes de corriente directa (CD). Para entender por qué, es importante considerar cómo se comportan el voltaje y la corriente en los circuitos CA.
Conceptos Clave en Circuitos CA
Impedancia (Z): En los circuitos CA, la impedancia es la medida de la oposición total que un circuito presenta a una corriente debido a la presencia de resistencia (R), inductancia (L) y capacitancia (C). La impedancia es una cantidad compleja que incluye tanto magnitud como ángulo de fase.
Relación de Fase: En los circuitos CA, el voltaje y la corriente pueden estar fuera de fase debido a la presencia de componentes reactivos como inductores y capacitores. Esta diferencia de fase es crucial al considerar el comportamiento del voltaje y la corriente.
Suma Vectorial: A diferencia de los circuitos CD, donde las caídas de voltaje a través de los componentes se pueden sumar algebraicamente, en los circuitos CA, las caídas de voltaje deben sumarse vectorialmente porque pueden estar fuera de fase.
Relaciones entre Voltaje y Corriente
En un circuito CA, la relación entre el voltaje (V), la corriente (I) y la impedancia (Z) se da por:
V=I⋅Z
Aquí, V, I y Z son todos fasores, que incluyen tanto magnitud como información de fase.
Dos Corrientes Diferentes Extraídas de una Fuente CA
Consideremos un escenario donde dos corrientes diferentes (I1 e I2) se extraen de una fuente CA. Cada corriente tendrá su propia impedancia (Z1 y Z2) y voltaje asociado (V1 y V2):
V1=I1⋅Z
V2=I2⋅Z
Si estas corrientes fluyen a través de diferentes partes del mismo circuito o ramas en paralelo, los voltajes en cada rama (V1 y V2) no se suman simplemente. En cambio, el voltaje total a través de todo el circuito depende de la configuración del circuito y las relaciones de fase entre las corrientes y los voltajes.
Conexión en Paralelo
Si las dos corrientes (I1 e I2) fluyen a través de diferentes ramas en paralelo, los voltajes en cada rama serán los mismos porque comparten un nodo común:
V1=V2=V
En este caso, la corriente total (I total) es la suma de las corrientes individuales:
I total=I1+I2
Conexión en Serie
Si las dos corrientes (I1 e I2) fluyen a través de diferentes componentes en serie, el voltaje total a través de la combinación en serie será la suma vectorial de los voltajes individuales:
V total=V1+V2
Sin embargo, ya que V1 y V2 son fasores, la adición debe tener en cuenta las diferencias de fase:
θ es el ángulo de fase entre V1 y V2
Resumen
En resumen, los voltajes de dos corrientes diferentes extraídas de una fuente CA no se suman simplemente porque:
Diferencias de Fase: Los voltajes en los circuitos CA deben considerarse teniendo en cuenta las diferencias de fase.
Impedancias Complejas: Las impedancias implican tanto magnitud como fase, afectando la relación entre el voltaje y la corriente.
