Un circuito que contiene resistencia pura R ohms conectada en serie con un capacitor puro de capacitancia C faradios se conoce como Circuito Serie RC. Se aplica un voltaje sinusoidal y la corriente I fluye a travΓ©s de la resistencia (R) y la capacitancia (C) del circuito.
El circuito de la serie RC se muestra en la siguiente figura:
Donde,
- VR – voltaje a travΓ©s de la resistencia R
- VC – voltaje a travΓ©s del condensador C
- V: voltaje total en el circuito de la serie RC
Índice de contenidos
Diagrama fasorial del circuito de la serie RC
El diagrama fasorial del circuito serie RC se muestra a continuaciΓ³n:
Pasos para dibujar un Diagrama Fasorial
Los siguientes pasos se utilizan para dibujar el diagrama fasorial del circuito de la serie RC
- Tome la corriente I (valor rms) como vector de referencia
- La caΓda de tensiΓ³n en la resistencia VR = IR se toma en fase con el vector de corriente
- La caΓda de tensiΓ³n en la reactancia capacitiva VC = IXC se dibuja 90 grados por detrΓ‘s del vector de corriente, ya que la corriente se adelanta a la tensiΓ³n en 90 grados (en el circuito capacitivo puro)
- La suma vectorial de las dos caΓdas de tensiΓ³n es igual a la tensiΓ³n aplicada V (valor eficaz).
Ahora,
VR = IR y CV = IXC
Donde XC = I/2ΟfC
En el triΓ‘ngulo rectΓ‘ngulo OAB,
Donde,
Z es la oposiciΓ³n total que ofrece al flujo de corriente alterna un circuito en serie RC y se llama impedancia del circuito Se mide en ohmios (Ξ©).
Γngulo de fase
Del diagrama fasorial que se muestra arriba, es claro que la corriente en el circuito se adelanta al voltaje aplicado por un Γ‘ngulo Ο y este Γ‘ngulo se llama el Γ‘ngulo de fase.
Potencia en el circuito de la serie RC
Si el voltaje alterno aplicado a travΓ©s del circuito estΓ‘ dado por la ecuaciΓ³n
Luego,
Por tanto, la potencia instantΓ‘nea viene dada por p = vi
Poniendo el valor de v e i de la ecuaciΓ³n (1) y (2) en p = vi
La potencia media consumida en el circuito durante un ciclo completo viene dada por:
Donde cosΟ se llama Factor de potencia del circuito
Poniendo el valor de V y cosΟ de la ecuaciΓ³n (3) el valor de la potencia serΓ‘
De la ecuaciΓ³n (4) estΓ‘ claro que la energΓa es consumida solo por la resistencia y el capacitor no consume energΓa en el circuito.
Forma de onda y curva de potencia del circuito de la serie RC
La forma de onda y la curva de potencia del circuito RC se muestran a continuaciΓ³n:
Los distintos puntos de la curva de potencia se obtienen del producto del valor instantΓ‘neo de la tensiΓ³n y la corriente.
La potencia es negativa entre el Γ‘ngulo (180Β° β Ο) y 180Β° y entre (360Β° -Ο) y 360Β° y en el resto del ciclo la potencia es positiva. Como el Γ‘rea bajo los lazos positivos es mayor que la que estΓ‘ debajo de los lazos negativos, la potencia neta en un ciclo completo es positivo.
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