Tabla de contenido
Descripción general de la onda de CA
La corriente alterna es una corriente eléctrica que cambia de dirección periódicamente. Como se explicó anteriormente, la corriente alterna es de naturaleza bidireccional. Una forma de onda de CA es una forma de onda que representa y describe todas las características de la corriente alterna.
Generalmente, las formas de onda de CA están representadas por ondas sinusoidales y la fórmula es la siguiente.
A
dónde ,
A es la amplitud de la señal.
t es el periodo
f es la frecuencia de la señal
El proceso de producir corriente alterna implica hacer girar un cable o bobina en un campo magnético creado por dos imanes. Cuando se traza una instancia de una bobina/cable en movimiento en función del tiempo, se forma un gráfico de corriente alterna llamado “forma de onda de CA”. Debido a que las formas de onda de corriente alterna cambian con el tiempo, también se les llama señales periódicas o dependientes del tiempo.
Se obtienen diferentes tipos de formas de onda según cómo se genera la corriente CA. Sin embargo, la forma de onda sinusoidal es la forma de onda más utilizada para describir la corriente alterna.
Representación de forma de onda de CA
Con la ayuda de ondas sinusoidales, se pueden comprender todas las características y evolución de la corriente alterna. Representa una onda sinusoidal en términos de su amplitud a lo largo de su período. La amplitud (también conocida como voltaje) se representa en el eje vertical y el tiempo en el eje horizontal.
En la fórmula para formas de onda de CA, A
La forma de onda de CA tiene la misma amplitud tanto en el semiciclo positivo como en el negativo. La amplitud de la forma de onda se mide en función del tiempo. Esta es la razón por la que las formas de onda de CA dependen del tiempo.
Tipos de formas de onda periódicas
Hay muchos tipos de formas de onda que pueden describir la corriente alterna. Debido a que la corriente CA depende del tiempo o es periódica, todas las formas de onda utilizadas para describir la corriente CA también son periódicas. A continuación se muestran otros tipos de formas de onda comúnmente utilizadas para representar la corriente CA.
- onda sinusoidal
- ola cuadrada
- onda de diente de sierra
- onda triangular
Como ya estamos familiarizados con las ondas sinusoidales, comencemos con la forma de onda cuadrada.
1. Onda cuadrada
El formato de onda cuadrada se utiliza principalmente para representar señales eléctricas, como salidas de circuitos de voltaje, y también para representar señales de reloj. Son de naturaleza simétrica y representan la misma duración para formas de onda positivas y negativas.
Estas formas de onda no están redondeadas. En lugar de una amplitud máxima, tiene una vertical hacia arriba y hacia abajo, con una parte superior plana en el nivel de voltaje máximo. La superficie superior es plana por lo que parece cuadrada. Por eso se les llama “formas de onda cuadradas”. A continuación se muestra un ejemplo de onda cuadrada.
Ya hemos aprendido que la forma de onda de una onda cuadrada es de naturaleza simétrica. En este caso, el tiempo que tarda en completarse el semiciclo positivo debe ser igual al tiempo que tarda en completarse el semiciclo negativo. Al calcular los tiempos de subida y bajada, ahora podemos calcular el ciclo de trabajo de la onda cuadrada. Ciclo de trabajo significa “el tiempo que tarda una forma de onda en medio ciclo positivo”.
El tiempo necesario para medio ciclo de +ve se denomina “tiempo de encendido” y el tiempo necesario para medio ciclo de -ve se denomina “tiempo de apagado”. La frecuencia de la onda cuadrada se encuentra usando la fórmula dada.
Frecuencia = 1/(tiempo “ON” + tiempo “OFF”)
La mayoría de las formas de onda en los circuitos electrónicos digitales se representan únicamente en forma de ondas cuadradas.
2. SIERRA – Forma de onda del DIENTE
Este también es un tipo de forma de onda periódica. En esta forma de onda, los picos de la forma de onda en momentos extremos (bajos o altos) se asemejan a la hoja de una sierra para metales. Por esta razón se le llama onda en diente de sierra. Hay dos tipos de formas de onda en diente de sierra. Una es una onda de diente de sierra de rampa positiva y la otra es una onda de diente de sierra de rampa negativa.
Una onda de diente de sierra de rampa positiva tiene un tiempo de ascenso lento y una caída pronunciada.
Una onda de diente de sierra de rampa negativa tiene un tiempo de ascenso rápido y una caída lenta y pronunciada.
La forma de onda de diente de sierra más utilizada es una rampa positiva. Tiene una frecuencia con una relación armónica par como 1/2, 1/4, 1/6, 1/8… 1/n.
Los músicos utilizan las formas de onda de diente de sierra para producir un sonido de alta claridad en equipos de audio debido a su alta capacidad armónica.
3. Onda triangular
Una onda triangular es una onda que oscila entre valores positivos y negativos. Estos también son de naturaleza bidireccional. Su forma se asemeja a la de una onda de diente de sierra de rampa positiva lineal. Una onda triangular tiene un tiempo de ascenso lento y un tiempo de caída lento.
La tasa de cambio de voltaje en una onda triangular es igual en los semiciclos positivo y negativo.
El ciclo de trabajo de la onda triangular es del 50%. Esto se debe a que tarda la misma cantidad de tiempo en subir y bajar. La frecuencia de una onda triangular es el promedio de sus niveles de voltaje.
Características de la forma de onda de CA
Las formas de onda de CA se pueden describir mediante características básicas como amplitud, frecuencia y tiempo.
1. amplitud
El valor máximo de corriente o voltaje se conoce como “amplitud”. Esto está representado por el valor máximo positivo o el valor máximo negativo de la onda sinusoidal. Este nivel de voltaje máximo también se llama voltaje pico. Puede ser positivo o negativo. El signo menos en el valor indica la dirección de la corriente.
2. Período
El tiempo que lleva completar un ciclo completo se llama período. Está escrito como “T”. El período se puede calcular a partir de cualquier punto de la onda sinusoidal de CA. No importa dónde empieces a medir un período, está completando un ciclo completo.
3. Frecuencia
La frecuencia de una forma de onda es el recíproco de su período de tiempo. También se puede explicar como “el número de veces que ocurre un ciclo de onda sinusoidal en un segundo”. La frecuencia se mide en HERTZ, que lleva el nombre del científico alemán Henrich Hertz, que demostró la existencia de ondas electromagnéticas.
Representado por la letra “f”
La frecuencia se puede medir usando la siguiente fórmula:
frecuencia = 1 / duración.
resumen
- La corriente eléctrica que cambia de dirección periódicamente se llama “corriente alterna” o “corriente alterna”.
- Una forma de onda que representa las características de una forma de onda de CA se denomina “forma de onda de CA”.
- Generalmente, se utiliza una onda sinusoidal para describir las características de la corriente alterna.
- Hay muchos otros tipos de formas de onda que pueden describir la corriente alterna.ellos son
- ola cuadrada
- forma de onda triangular
- forma de onda de diente de sierra
- Las características básicas de una forma de onda de CA son la amplitud, el período de tiempo y la frecuencia.