¿Qué es la carga inductiva y capacitiva?

Los términos "carga capacitiva" y "carga inductiva", tal como se aplican a los circuitos de corriente alterna, implican una cierta naturaleza de la interacción del consumidor con una fuente de tensión alterna.

Aproximadamente esto se puede ilustrar con el siguiente ejemplo: conectando un condensador completamente descargado a la salida, en el primer momento observaremos prácticamente cortocircuito, mientras que al conectar un inductor a la misma salida, en el primer momento la corriente a través de dicha carga será casi cero.

Esto es porque la bobina y el condensador interactúan con corriente alterna fundamentalmente diferenteque es La diferencia clave entre cargas inductivas y capacitivas.

Carga capacitiva

Hablando de carga capacitiva, significan que se comporta en un circuito de CA como un condensador.

Esto significa que la corriente alterna sinusoidal periódicamente (con una frecuencia doble de la fuente) recargará la capacidad de cargaEn este caso, en el primer trimestre del período, la energía de la fuente se gastará en crear un campo eléctrico entre las placas del condensador. En el segundo trimestre del período, la energía del campo eléctrico entre las placas del condensador volverá a la fuente.

En el tercer trimestre del período, la capacitancia se cargará desde la fuente con la polaridad opuesta (en comparación con lo que estaba en el primer trimestre del período). En el cuarto trimestre del período, la capacitancia devolverá nuevamente la energía del campo eléctrico a la red. Durante el próximo período, este ciclo se repetirá. Así es como se comporta una carga capacitiva pura en un circuito de corriente alterna sinusoidal.

Prácticamente resulta que a una carga capacitiva, la corriente es superada por un cuarto de fase del voltaje alterno aplicado a una carga dada, porque cuando la capacitancia se está cargando, la corriente ya es máxima en el primer momento, cuando el voltaje aplicado de la fuente apenas comienza a aumentar, la energía actual se convierte en la energía del campo eléctrico creciente de la carga acumulada en la carga, como en un condensador.

Pero con un aumento en el voltaje aplicado, la capacitancia ya tiene mucha carga acumulada, por lo tanto, a medida que el voltaje de la fuente se acerca a su máximo, la tasa de acumulación de carga en la carga capacitiva se vuelve más baja y el consumo de corriente disminuye a cero.

Ejemplos de cargas capacitivas: bancos de condensadores, correctores de factor de potencia, motores síncronos, líneas de alta tensión.

Carga inductiva

Si ahora prestamos atención a la carga inductiva, entonces se comporta en un circuito de CA como un inductor.

Esto significa que la tensión alterna sinusoidal generará periódicamente (con una frecuencia doble de la fuente) una corriente a través de la inductancia de cargaen este caso, en el primer trimestre del período, la energía fuente se gastará en crear un campo magnético de la corriente a través de la bobina.

En el segundo trimestre del período, la energía del campo magnético de la bobina volverá a la fuente. En el tercer trimestre del período, la bobina será magnetizada por la polaridad opuesta (en comparación con lo que era en el primer trimestre del período), y en el cuarto trimestre del período, la inductancia volverá a devolver la energía del campo magnético a la red.

Durante el próximo período, este ciclo se repetirá. Así es como se comporta una carga puramente inductiva en un circuito de corriente alterna sinusoidal.

De hecho, resulta que a una carga inductiva, la corriente se retrasa en fase en un cuarto del período desde la tensión alterna aplicada a esta carga, porque cuando la inductancia comienza a magnetizarse, en el primer momento, la corriente a través de ella resulta ser mínima, aunque el voltaje aplicado de la fuente ya está en el punto máximo.

La energía de la fuente se convierte aquí en la energía de un campo magnético creciente de la corriente que fluye a través de la inductancia de carga. Con una disminución en el voltaje, la corriente a través de la inductancia ya tiene un valor suficientemente grande, por lo tanto, a medida que el voltaje de la fuente se acerca a su mínimo, la tasa de crecimiento de la corriente en la carga inductiva disminuye, pero la corriente en la inductancia es máxima.

Ejemplos de cargas inductivas: Motores asíncronos, electroimanes, choques, reactores, transformadores, rectificadores, convertidores de tiristores.

Ver también:

Aplicación de inductores

¿Qué es el poder reactivo y cómo lidiar con él?

¿Qué es la carga simétrica y asimétrica?