Circuitos de CA con formas de onda sinusoidales
Las formas de onda sinusoidales cambian con el tiempo, pero el patrón general es el mismo. Es un concepto bien conocido en ingeniería eléctrica que cuando una bobina gira hacia y hacia dentro de un imán, se produce una corriente alterna.
La figura anterior muestra que la forma de onda de CA sigue cambiando, pero el patrón es el mismo en toda la señal.
Existen algunas características básicas de la forma de onda de CA:
Amplitud
El valor máximo alcanzado por la señal de la línea cero se conoce como amplitud. La V máximo y V mín. ambos son iguales en una señal sinusoidal adecuada. Para las diferentes señales, sus valores son diferentes. La fórmula para el valor pico a pico se da como:
La siguiente figura muestra la clara representación de la amplitud:
La siguiente figura muestra el valor pico y el valor pico a pico:
Frecuencia
El número de ciclos completos de una forma de onda que pasa por cualquier medio durante un segundo se llama frecuencia. La fórmula para representar la frecuencia viene dada por:
La unidad de frecuencia es hercios (H), la siguiente figura muestra la frecuencia de la señal de CA que es 3 Hz, es decir, tres ciclos durante un segundo:
Periodo de tiempo
El reverso de la frecuencia es el período de tiempo o, en otras palabras, el tiempo en el que una forma de onda se repite es el período de tiempo. La fórmula para representar el período viene dada por:
La figura anterior muestra el período de una forma de onda de CA. Existen algunas otras características de la forma de onda de CA, como:
Valor promedio de la forma de onda de CA
La forma de onda de CA se obtiene tomando el promedio de todos los valores instantáneos de voltaje o corriente. La fórmula para el promedio se da como:
Valor RMS
El carácter RMS está relacionado únicamente con la forma de onda de CA. Una fórmula para calcular RMS es la siguiente:
Factor de forma
Para el factor de forma, divida el valor RMS por el valor promedio y la fórmula de este factor de forma queda como:
Ejemplo de forma de onda de CA
Encuentre los valores de amplitud, frecuencia y período en la figura que se muestra a continuación:
La amplitud de la señal en la figura está dada como
El período de tiempo de la señal en la figura se da como
La frecuencia de la señal en la figura se da como
Conclusión
La forma de onda sinusoidal cambia continuamente con el tiempo pero se repite a lo largo de la señal. Existen algunas características relacionadas con la forma de onda sinusoidal, como el período, la frecuencia y la amplitud.