E6 Senales AC e Impedancias Complejas

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Para analizar circuitos alimentados con corriente alterna resulta muy conveniente representar cada señal sinusoidal como un fasor: un número que combina amplitud y fase, tratado con álgebra compleja en vez de con funciones trigonométricas explícitas. La impedancia es la generalización de esta misma resistencia que ya estableció el segundo modelo de este catálogo al mundo de la corriente alterna: tiene una parte resistiva que disipa energía y una parte reactiva que no la disipa, sino que la almacena y la devuelve alternadamente, retomando esta misma capacidad de almacenamiento que ya describió el modelo de componentes reactivos.

La reactancia de un capacitor disminuye a medida que aumenta la frecuencia —a alta frecuencia el capacitor conduce con más facilidad—, mientras que la reactancia de un inductor aumenta con la frecuencia —a alta frecuencia se opone cada vez más al paso de la corriente—, exactamente el comportamiento opuesto que ya anticipó el modelo de componentes reactivos. Gracias a esta representación, esta misma ley de Ohm que ya estableció un modelo anterior se generaliza para resolver circuitos de corriente alterna con las mismas técnicas usadas en corriente continua, simplemente reemplazando resistencias por impedancias.

En un circuito de corriente alterna conviene distinguir tres tipos de potencia: la potencia activa, que es la energía realmente consumida y convertida en trabajo útil; la potencia reactiva, que oscila de ida y vuelta entre la fuente y los componentes reactivos sin llegar a consumirse; y la potencia aparente, que combina ambas. El factor de potencia expresa qué fracción de la potencia aparente es realmente potencia activa, y mantenerlo cerca de su valor máximo es lo que permite aprovechar la energía eléctrica de forma eficiente.

Por eso este módulo, que abre representando una señal sinusoidal como un número complejo, cierra mostrando que esa representación no es solo una comodidad matemática: es la que permite separar, dentro de la misma corriente que circula por un circuito, la parte que realmente trabaja de la parte que solo va y vuelve sin producir nada útil.

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