Comportamiento y Desfase en Circuitos Puros de Corriente Alterna

Comportamiento de Componentes Puros en Circuitos de Corriente Alterna

Los circuitos de corriente alterna (CA) presentan características distintivas según los componentes puros que los integran. A continuación, exploramos el comportamiento de los circuitos resistivos, inductivos y capacitivos puros.

Circuitos Resistivos Puros

El comportamiento de los circuitos resistivos puros en corriente alterna (CA) es bastante similar al de corriente continua (CC). Sin embargo, es crucial considerar que la tensión de alimentación es variable con el tiempo, siguiendo su propia función senoidal. Por lo tanto, la caída de tensión en la resistencia, la corriente, y otros parámetros, también varían de esta misma forma.

La Ley de Ohm también es aplicable en los circuitos resistivos puros, utilizando los valores instantáneos de tensión y corriente. Una característica fundamental es que la corriente varía de forma senoidal, manteniendo la misma fase que la tensión. Esto significa que no hay desplazamiento angular entre las curvas de tensión y corriente en un circuito resistivo puro.

Circuitos Inductivos Puros

En los circuitos inductivos puros, que contienen solo bobinas (inductores), el comportamiento es diferente. Durante el semiciclo positivo, a medida que la tensión de alimentación aumenta, la corriente encuentra cierta oposición al paso a través de la bobina debido a la autoinducción. Inicialmente, la tensión sobre la bobina es máxima y decrece a medida que circula una mayor corriente.

Cuando la tensión y el campo magnético alcanzan sus valores máximos, el potencial de alimentación comienza a decrecer. Sin embargo, debido al campo magnético autoinducido, la corriente continúa circulando. En una inductancia, a diferencia de un capacitor, la tensión adelanta a la corriente. Específicamente, en los circuitos inductivos puros, la tensión sobre el inductor se encuentra adelantada 90 grados respecto a la corriente.

Circuitos Capacitivos Puros

Los circuitos capacitivos puros, compuestos únicamente por capacitores, también exhiben un comportamiento particular en CA. En un primer instante, al igual que en corriente continua (CC), la corriente a través del capacitor será máxima y, por lo tanto, la tensión sobre este será nula.

Al tratarse de una señal alterna, el potencial comenzará a aumentar hasta alcanzar Vmax. Sin embargo, cada vez circulará menos corriente, ya que las cargas se van acumulando en las placas del capacitor. En el instante en que se aplica Vmax, el capacitor está completamente cargado con todas las cargas disponibles y, por lo tanto, la intensidad de corriente se vuelve nula.

Cuando el ciclo de la señal comienza a disminuir su potencial, las cargas empiezan a circular en la dirección opuesta (lo que implica un cambio de signo en la corriente). Cuando el potencial es cero, la corriente alcanza su valor máximo en esa dirección.

Posteriormente, la señal alterna invierte su potencial. En consecuencia, la corriente comienza a disminuir hasta que el capacitor se carga con la polaridad opuesta. En este punto, no hay corriente y la tensión sobre el capacitor es máxima. Como se observa, existe un desfase entre la tensión y la corriente. En los circuitos capacitivos puros, la corriente adelanta a la tensión en 90 grados.