Un problema común al que se enfrentan los diseñadores de circuitos es la manipulación de funciones sinusoidales. Un circuito sinusoidal presenta un importante desafío de diseño porque representa un oscilador lineal que siempre está controlado.
Un problema común al que se enfrentan los diseñadores de circuitos es la manipulación de funciones sinusoidales. Un circuito sinusoidal presenta un importante desafío de diseño porque representa un oscilador lineal que siempre está controlado. Una onda sinusoidal u onda sinusoidal es una función matemática que representa una oscilación suave y repetitiva. Esto sucede mucho en las matemáticas puras y aplicadas, como la física, el procesamiento de señales, la ingeniería y muchos otros campos. Una onda sinusoidal es importante en física porque conserva su forma cuando se agrega a otra onda sinusoidal de la misma frecuencia y fase arbitraria. De acuerdo con la Ley de inducción electromagnética de Faraday, si una máquina estuviera configurada para hacer girar un campo magnético alrededor de un conjunto de bobinas de alambre estacionarias a medida que gira el eje, se generaría un voltaje de CA a través de las bobinas de alambre a medida que gira el eje. Como se muestra en la imagen a continuación, un generador de CA convierte la energía mecánica, como la rotación, en energía eléctrica sinusoidal.
La imagen de arriba muestra un bucle de alambre que corta las líneas de fuerza establecidas entre los polos norte y sur en varios ángulos a medida que la bobina gira en sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de su eje central perpendicular al campo magnético.La cantidad de EMF inducida en el bucle en un momento dado es proporcional al ángulo de rotación del bucle de alambre. Los electrones en un bucle de alambre fluyen en una dirección alrededor del bucle mientras gira. Los electrones en el bucle de alambre fluyen en dirección opuesta cuando el bucle de alambre se mueve en dirección opuesta a través de las líneas del campo magnético. La polaridad del voltaje inducido está determinada por la dirección del movimiento de los electrones.
Como se muestra arriba, un ciclo de la forma de onda producida por cada revolución de la bobina es una forma de onda sinusoidal completa. Los tres factores que determinan la cantidad de EMF inducida en la bobina que corta las líneas de campo son la velocidad, la fuerza y la longitud. La conexión eléctrica se realiza mediante escobillas de carbón y anillos colectores que se utilizan para transferir la corriente inducida en la bobina a medida que gira dentro del campo magnético.
transformadores
La capacidad de aumentar o reducir el voltaje de una bobina alimentada a una bobina no alimentada es de fundamental importancia en un transformador. El voltaje de CA inducido en la bobina secundaria (sin alimentación) es igual al voltaje de CA en la bobina principal (con alimentación) igual al número de vueltas en la bobina secundaria y el número de vueltas en la bobina primaria es igual al valor multiplicado por la proporción de En el área de distribución de energía en la imagen a continuación, la CA gana ventajas sobre la CC debido a la capacidad del transformador para aumentar o disminuir fácilmente el voltaje de CA. Es mucho más eficiente aumentar el voltaje o disminuir la corriente para transmitir energía a largas distancias y luego disminuir el voltaje y aumentar la corriente para uso industrial, comercial o de consumo.
Los circuitos sinusoidales se requieren en muchas áreas, incluidos equipos de calibración, equipos de prueba automáticos, controladores de transductores, pruebas de audio y acondicionamiento de energía.