4 - Fasores la mejor explicación

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Resumen Breve

Este video explica qué son los fasores y cómo se utilizan en circuitos de corriente alterna (CA) para simplificar los cálculos. Se define un fasor como un número complejo que representa cantidades como voltaje y corriente, y se explica cómo convertir expresiones senoidales a formas fasoriales polares y binómicas.

  • Los fasores son números complejos usados para representar voltaje, corriente, etc., en circuitos de CA.
  • Simplifican los cálculos en circuitos de CA al evitar operaciones trigonométricas complejas.
  • Se representan en el plano complejo como vectores con módulo y argumento.
  • Se pueden expresar en forma binómica (parte real + j parte imaginaria) o polar (módulo y ángulo).

Introducción a los Fasores

El video comienza explicando que los fasores son números definidos en el dominio de los números complejos y se utilizan en circuitos de corriente alterna (CA) para representar cantidades como voltaje, corriente y reactancia. Para trabajar con fasores, es necesario dominar las operaciones básicas con números complejos, como la suma, resta, multiplicación y división.

¿Por Qué Usar Fasores en Circuitos de CA?

En los circuitos de CA, el voltaje y la corriente varían de forma senoidal. Resolver ejercicios con elementos resistivos, inductivos y capacitivos puede ser complicado debido a las identidades trigonométricas involucradas. Los fasores simplifican estas operaciones al permitir expresar las funciones senoidales como números complejos, facilitando los cálculos.

Características y Propiedades de los Fasores

Los fasores pertenecen al dominio de los números complejos y se representan en el plano complejo, que tiene un eje real y un eje imaginario. Se representan como vectores, denotados con una letra mayúscula y una línea horizontal superior. Como números complejos, tienen un argumento (ángulo desde el eje real) y un módulo (longitud del vector), que representa el valor máximo de la cantidad representada (por ejemplo, el valor máximo de la corriente). Los fasores pueden expresarse en forma binómica (A + jB) o en forma polar (módulo y ángulo). En circuitos de CA, se usa "j" para la unidad imaginaria para evitar confusión con la corriente.

Ejemplo Práctico: Transformación a Formas Fasoriales

El video muestra cómo transformar expresiones senoidales de voltaje y corriente a sus formas fasoriales polar y binómica. Para la forma polar, el fasor se representa con el módulo (valor máximo de la función senoidal) y el argumento (ángulo obtenido al sustituir t=0 en la función). Para la forma binómica, se utiliza la fórmula A + jB, donde A (parte real) es el módulo por el coseno del argumento, y B (parte imaginaria) es el módulo por el seno del argumento. Se proporcionan ejemplos concretos de cómo realizar estas transformaciones para voltaje y corriente.

Conclusión

El video concluye resaltando que las expresiones fasoriales facilitan las operaciones matemáticas en circuitos de corriente alterna, como la suma y la resta. Se invita a los espectadores a dejar comentarios y sugerencias para futuros videos sobre este tema.

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Transcript

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0:00 la mente que se abre a una nueva idea jamás volverá a su tamaño original Albert Einstein Saludos mis queridos genios Bienvenidos a otro video de espiral ciencias con su profesor Pedro González continuando con el curso de circuitos de corriente alterna en este video se explicará Qué son los fasores Pero antes de continuar No olvides suscribirte activar la campanita para recibir mis notificaciones darle me gusta al video seguirme por mis redes sociales donde me encontrarán como espiral ciencias y muy importante no olviden dejar sus comentarios con lo cual estarán ayudando

0:45 al Canal a seguir ascendiendo en YouTube y ahora sí [Música] Comencemos Qué es un fasor los fasores son números definidos en El dominio de los números completos se pueden interpretar como una función matemática que se utiliza en circuitos de corriente alterna para representar cantidades como voltaje corriente resistencia reactancia entre otras por lo tanto para hacer cálculos con fasores se deben dominar las operaciones básicas con números complejos las cuales serían la suma resta multiplicación y división de números complejos y ahora surge la siguiente pregunta por qué se utilizan los fasores en circuitos de corriente

1:30 alterna ocurre que en los circuitos de corriente alterna la forma más común en que varían el voltaje y la corriente es de forma senoidal tal Como se muestra en estas igualdades y en esta animación y sucede que al resolver ejercicios de circuitos de corriente alterna donde hay elementos resistivos inductivos y capacitivos tal Como se muestra en estos dos ejemplos de circuitos de corriente alterna las operaciones con identidades trigonométricas se vuelven complicadas y es a través de los fasores que las operaciones se hacen más sencillas ya que estas igualdades se pueden expresar como fasores ya comprendido esto Ahora sí vamos a describir las características

2:16 y propiedades de los fasores como ya se mencionó anteriormente los fasores pertenecen al dominio de los números complejos por lo tanto ellos se representan en el plano complejo el cual está formado por una recta horizontal que representa la parte real de ese número complejo y una recta vertical en donde se representa la parte imaginaria de ese número complejo los fasores se representan como vectores en este plano complejo y ellos se suelen denotar con una letra mayúscula esta línea horizontal que se coloca en la parte superior de la letra que identifica el fasor suele utilizarse en los ejercicios de circuitos de corriente alterna para representar lo que sería el fasor corriente el fasor voltaje el fasor

3:02 impedancia entre otros por ser los fasores números complejos Ellos tendrán las características y propiedades de todo número complejo es decir Ellos tendrán argumento el cual sería el ángulo medido desde el eje Real hacia al fasor en sentido antihorario tendrán módulo lo cual sería la longitud de ese fasor y también va a representar el valor máximo de la cantidad que se representando si este fasor representara una corriente el módulo representaría el valor máximo de esa corriente los fasores también pueden expresarse a través de una representación binómica lo cual sería la suma algebraica de la parte Real del fasor y su parte imaginaria para el caso

3:49 de los circuitos de corriente alterna para indicar que esta es la parte imaginaria se suele utilizar para la unidad imaginaria se utiliza la letra j para no confundir con la corriente Ya que otra manera de identificar la parte imaginaria es con una I latina pero esa I se suele confundir con corriente Por tal motivo si utiliza la letra j para los circuitos de corriente alterna estos fasores también se podrán representar de forma polar que sería una representación de este tipo en donde este sería el módulo de ese fasor y este sería el argumento del fasor hay otro tipo de representaciones como la la representación exponencial y también los fasores se podrán representar de esa forma pero estas son como las formas más

4:36 comunes que suelen utilizarse en circuitos de corriente alterna Y si desean conocer a profundidad la definición de estas propiedades de números complejos Los invito a que Vean este video explicativo de números complejos en donde se explican todas sus características y propiedades por acá arriba les estaré dejando el link por si desean verlo y ahora vamos a un ejemplo práctico de fasores para que se comprenda Cómo transformar una expresión senoidal de corriente o de voltaje a una expresión fasorial el ejemplo dice lo siguiente transformar las siguientes expresiones de voltaje y corriente a sus formas fasoriales polar y binómica primero comenzaré transformando estas

5:23 expresiones a su forma fasorial polar el fasor voltaje sería igual a lo siguiente este fasor se denota con una letra V mayúscula y con esta línea horizontal Superior y será igual al módulo seguido del argumento Quién sería el módulo el módulo es el número que multiplica a la identidad trigonométrica y este módulo representa el valor máximo que adquiere ese voltaje y el argumento sería el valor que se obtiene dentro de la identidad trigonométrica después de sustituir en donde está el tiempo el valor de 0 si acá se sustituye el valor de 0 se obtendría 0 + pi medio y ese resultado pi Med será el argumento del fasor y la misma analogía se hace para

6:11 la expresión senoidal del seno el fasor seno sería igual al módulo que es 70 seguido del argumento que es cer0 ya que si acá en donde está el tiempo se sustituye el valor de cer0 dentro de la identidad trigonométrica seno solo quedaría el valor de cer0 y es estas serían las expresiones fasoriales en su forma polar para el voltaje y la corriente ahora vamos a obtener las expresiones fasoriales en su forma binómica esta sería una igualdad que representa a un fasor general en su forma binómica sería representar el fasor como la suma algebraica de la parte real y la parte imaginaria del mismo Para obtener esta parte real y esta parte imaginaria se utilizarán

6:57 estas igualdades la parte real sería igual al módulo del fasor por el coseno del argumento y la parte imaginaria sería el módulo del fasor por el seno de su argumento para el caso del fasor voltaje la parte real sería entonces 120 V que es el módulo por el coseno del argumento que es pi medio más la parte imaginaria que serían 120 V que es el módulo por el seno del argumento y al resolver estas operaciones algebraicas el resultado que se obtiene es el siguiente esto sería la representación del fasor voltaje en su forma binómica y para el caso de la corriente se hace un análisis semejante la parte real de la corriente sería Igual a su módulo por el

7:44 coseno de ese argumento y la parte imaginaria sería su módulo por el seno de ese argumento al simplificar esta expresión se obtiene que el fasor corriente es igual a 70 amp solamente tiene parte real Y estos serían ejemplos de cómo se transforman expresiones senoidales de un circuito de corriente alterna a expresiones fasoriales las cuales serán más fáciles Al momento de estar sumando o restando o haciendo diversas operaciones Matemáticas en un circuito de corriente alterna y este sería el video espero les haya gustado si desean que hagan más contenido de este tema pueden dejar sus

8:30 en la cajita de comentarios pero muy importante no olviden suscribirse activar la campanita para recibir mis notificaciones darle me gusta al video y seguirme por mis redes sociales donde me encontrarán como espiral ciencias nos [Música] vemos Oh [Música]

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