onda periódica

Aunque el seno es, con mucho, la forma de onda de CA más importante, existen muchos otros tipos ondas periódicas.

En los circuitos eléctricos, una onda periódica es cualquier cantidad variable en el tiempo, como el voltaje, la corriente o la potencia, que repite la misma secuencia de valores de forma continua, cada ciclo toma la misma cantidad de tiempo.

Ejemplos de ondas periódicas

Figura 1 muestra cómo los valores instantáneos de seis ondas comunes cambian con el tiempo. Como se muestra en la Figura 1, el período de cada forma de onda es el tiempo que tarda la tensión o corriente instantánea en completar un ciclo de valores. Figura 1(b) representa cuatro ciclos completos de una onda periódica. Todos los demás gráficos en la Figura 1 muestran dos ciclos completos.

Figura 1 Algunas ondas periódicas comunes

Los valores instantáneos de las ondas periódicas cambian demasiado rápido para ser registrados por un medidor de electricidad ordinario. Sin embargo, un tubo de rayos catódicos o una pantalla de cristal líquido (LCD) en un osciloscopio pueden responder fácilmente a voltajes instantáneos de alta frecuencia.

Si el voltaje instantáneo de alguna onda periódica, por ejemplo la onda Sinusoidal de Figura 1(a), aplicado al circuito de desviación vertical de un osciloscopio, la pantalla mostrará un punto de luz moviéndose hacia arriba y hacia abajo exactamente al mismo tiempo que el voltaje. Para la mayoría de las ondas, este movimiento sigue siendo demasiado rápido para que lo siga el ojo, por lo que lo que vemos es una línea vertical de longitud proporcional al valor de voltaje de pico a pico de la onda periódica.

En la onda de diente de sierra periódica de Figura 1(e), el voltaje instantáneo es una función lineal del tiempo transcurrido. Por lo tanto, si el circuito de desviación horizontal del osciloscopio genera una onda de diente de sierra que es exactamente el doble del período de la forma de onda enviada al circuito de desviación vertical, la pantalla mostrará dos ciclos de esa onda de forma de onda de diente de sierra. Un osciloscopio multipista puede mostrar dos o más formas de onda simultáneamente.

Valor medio de una onda periódica

Por definición, una corriente o tensión alterna es aquella en la que los valores instantáneos son la media aritmética, o promedio, de un ciclo. cero.

De una revisión de Figura 1, es bastante claro que las ondas sinusoidal, cuadrada y de diente de sierra se alternan porque los valores instantáneos son simétricos con respecto al eje horizontal de la gráfica. Una onda senoidal cuadrada, onda pulsada y onda rectificada de media onda no son corrientes alternas porque sus valores instantáneos siempre tienen la misma polaridad.

Para ondas periódicas complejas, se puede determinar gráficamente el promedio de los valores instantáneos examinando el área bajo un gráfico.

Dado que el sineton es simétrico, cada valor positivo en el primer medio ciclo tiene un valor negativo correspondiente durante el siguiente medio ciclo. Así, el valor promedio de un ciclo completo de una onda sinusoidal es cero, y el valor promedio de la primera mitad del ciclo es igual en amplitud pero de polaridad opuesta al promedio de la segunda mitad del ciclo.

Ya que yo = yo_metro sinωt, es el valor medio de un medio ciclo de una corriente sinusoidal

$begin{matrix}{{I}_{av}}=frac{2}{pi }{{operatorname{I}}_{m}}about 0.637{{operatorname{I}} _ {m}} & {} & left( 1 right) end{matriz}$

De manera similar, el valor promedio de un voltaje de fuente sinusoidal es medio ciclo

$begin{matriz}{{E}_{av}}=0,637{{E}_{m}}=frac{2}{pi }{{E}_{m}} & {} & izquierda( 2 derecha) final{matriz}$

• el es onda sinusoidal cuadrada de figura 1(b) que tiene un valor promedio durante un ciclo completo igual a la mitad del valor pico de la onda sinusoidal cuadrada.
• el es forma de onda de pulso de figura 1(d) el cual tiene un valor promedio que depende de la relación entre la duración del pulso y el período de la onda.
• El valor medio durante todo el ciclo de la onda rectificada de media onda de figura 1(f) El promedio es 0.637E_metro para medio ciclo y cero para el siguiente medio ciclo, es decir, 0.3183E_metro.