Fundamentos de Física Aplicada: Mecánica, Torque y Corriente Alterna

Principios de Mecánica

• Fuerza: F = m · a
• Peso: P = m · g (donde g = 9.8 m/s²)
• Torque (Momento de una fuerza): M = F · r
• Potencia: Cantidad de trabajo por unidad de tiempo.
• Potencia rotacional: P = M · ω (donde ω es la velocidad angular).

Velocidad Angular de Rotación

La velocidad angular de rotación (ω) está relacionada con la velocidad de rotación, ya que a cada vuelta le corresponden 2π radianes.

Trabajo

W = F · s

Corriente Alterna (C.A.)

Se denomina corriente alterna a aquella que varía periódicamente. Un conductor que gira en un campo magnético induce una fuerza electromotriz (FEM).

• Ciclo: Una variación completa de la tensión y de la corriente, desde 0 a un máximo positivo, regresando a 0, descendiendo a un máximo negativo y finalizando nuevamente en 0.
• Función matemática: La C.A. es una función senoidal, cumpliendo con los máximos y mínimos de la función seno.
• Frecuencia (f): Cantidad de ciclos que se producen en un segundo. Su unidad es el Hertz (Hz).
• Periodo (T): Tiempo necesario para que un ciclo se repita. Se mide en segundos y es la inversa de la frecuencia (T = 1/f).

Fases y Desfasaje

La fase es la relación de tiempo entre tensiones y corrientes alternas, independientemente de sus magnitudes. En una representación vectorial, se considera fase cada una de las posiciones que ocupa un punto en su trayectoria circular, medida en grados (ángulo de fase).

• Ondas en fase: Cuando sus valores máximos se producen al mismo tiempo.
• Ondas desfasadas: Cuando sus valores máximos no coinciden en el tiempo. El desfasaje depende del retraso o adelanto de una onda respecto a la otra y se mide en grados para mayor precisión.

Valores de la Corriente Alterna

• Valor fundamental: Valor de la tensión o corriente en un instante determinado.
• Valor máximo o pico: El mayor valor alcanzado en un semiciclo.
• Valor eficaz (RMS): Equivalente a 0.707 · Vmax. Es el valor medido con instrumentos como voltímetros o testers.

Inductancia (L)

Se define como un arrollamiento de alambre en forma de espiral compuesto por un conductor y un núcleo. Su unidad de medida es el Henry (H).