Conceptos clave de electricidad: circuitos, sistemas trifásicos y dispositivos de protección

¿Por qué motivos se utilizan en la práctica los sistemas trifásicos?

Los sistemas trifásicos se utilizan en la práctica por varios motivos:

• Mayor y más fácil producción y eficiencia.
• Mejor distribución de fases (3 fases con 3 cables).
• Mayor rendimiento: los receptores funcionan mejor en trifásica.

Diferencias entre tensión de línea y tensión de fase, e intensidad de línea e intensidad de fase en conexiones trifásicas

La tensión de fase es la tensión del generador, mientras que la tensión de línea es √3 veces la tensión de fase.

Conexión en triángulo

• +I
• -UA = UB = UC
• -UAB = UBC = UAC
• -IAB = √3 IA

Conexión en estrella

• +U
• -UA = UB = UC
• -UAB = √3 UA

Sistemas trifásicos: equilibrados y desequilibrados

Un sistema trifásico es equilibrado cuando la intensidad (I) y la tensión (V) son iguales en módulo y el desfase entre ellas, y los receptores están equilibrados en consumo. En caso contrario, el sistema es desequilibrado.

Uso generalizado de las corrientes trifásicas en la actualidad

(En el documento original, esta pregunta no tiene respuesta. Se debería investigar y añadir los motivos que justifican el uso generalizado de las corrientes trifásicas)

Interruptor diferencial en sistemas de protección

El interruptor diferencial es un dispositivo de protección omnipolar que corta todos los polos cuando detecta una derivación. De esta forma, protege contra fugas de corriente.

Circuito RLC serie con factor de potencia unitario

En un circuito RLC serie, cuando el factor de potencia es la unidad, toda la potencia consumida es potencia real, no hay potencia reactiva. La potencia real es igual a la potencia aparente. La intensidad es mínima porque solo es provocada por la resistencia.

Rectificador de onda completa con dos diodos y transformador de toma intermedia

(En el documento original, esta pregunta solicita un esquema que no se puede representar en formato HTML. Se debería añadir una imagen o una descripción detallada del esquema)

Circuitos inductivos y capacitivos en corriente alterna

En un circuito inductivo en corriente alterna, la intensidad se retrasa respecto a la tensión porque la bobina se opone al cambio. En un circuito capacitivo, la intensidad se adelanta respecto a la tensión.

Medición de potencia activa en una carga trifásica a tres hilos (método de Aaron)

(En el documento original, esta pregunta solicita un esquema que no se puede representar en formato HTML. Se debería añadir una imagen o una descripción detallada del esquema)

Carga capacitiva pura en corriente alterna

En una carga capacitiva pura alimentada con una fuente de corriente alterna, la intensidad está adelantada π/2 respecto a la tensión.

(En el documento original, esta pregunta solicita un diagrama fasorial que no se puede representar en formato HTML. Se debería añadir una imagen o una descripción detallada del diagrama)

Relación de intensidades de línea en conexiones estrella y triángulo

En una línea trifásica con tres cargas iguales:

• Conexión en estrella: IL = IF
• Conexión en triángulo: IL = √3 IF

Factor de potencia

El factor de potencia es el coseno del ángulo que forman la tensión (U) y la intensidad (I).
Si el contador de potencia activa registra un consumo de 1000 kWh y el de potencia reactiva 1200 kVARh, el factor de potencia se calcula como:

(En el documento original, falta la fórmula y el cálculo del factor de potencia. Se debería añadir la fórmula: cos(φ) = P / S, donde P es la potencia activa y S la potencia aparente, y realizar el cálculo)

Diodo LED

Un diodo LED es un diodo emisor de luz que emite luz cuando una corriente pasa a través de él. Se utiliza en aplicaciones como televisores, ordenadores, radios, etc.

Corrección del factor de potencia

El factor de potencia se corrige añadiendo un condensador en paralelo si el circuito es inductivo. Esto se hace para reducir la intensidad que circula por el circuito y minimizar la potencia reactiva.

Términos en corriente alterna: periodo, frecuencia y valor eficaz

En una corriente alterna:

• Periodo: tiempo que transcurre entre dos estados idénticos consecutivos.
• Frecuencia: número de periodos que se suceden por unidad de tiempo.
• Valor eficaz: valor de la intensidad en corriente continua que produce el mismo efecto.

Interruptor magnetotérmico

Un interruptor magnetotérmico es un interruptor omnipolar que corta todos los polos y protege contra sobrecargas, ya sea por un exceso de consumo o por un cortocircuito. Es uno de los elementos de protección de un circuito.

Corrección del factor de potencia en una instalación monofásica

En una instalación monofásica, el factor de potencia se corrige añadiendo condensadores si es inductivo, y bobinas si es capacitivo. Se hace para evitar la potencia reactiva y reducir la intensidad.

Interruptores diferenciales: función y limitaciones

Los interruptores diferenciales sirven para proteger contra derivaciones de corriente fuera del circuito. Sin embargo, no son capaces de detectar sobrecargas ni cortocircuitos. La sensibilidad de este aparato indica la cantidad máxima de corriente de derivación a partir de la cual el interruptor diferencial corta el suministro eléctrico.