96032832 Voltaje Rms O Voltaje Eficaz

VOLTAJE RMS O VOLTAJE EFICAZ, VOLTAJE PICO, VOLTAJE MEDIO EL AGUA COMO UN ELEMENTO CONDUCTOR O AISLANTE

Patricio Xavier Cuzco Arévalo
e-mail: pcuzcoa@est.ups.edu.ec


RESUMEN: al realizar esta práctica que puede ser considerada muy elemental tratamos de despejar varias dudas; realizando este simple experimento que consiste en comparar el agua como aislante o conductor bien sea en su estadonatural o con sal; a lo largo de este informe podemos ver la conductividad del agua en relación a la sal que puede contener representada mediante las graficas realizadas con los datos obtenidos luego de realizar el circuito básico conectado a una fuente de 110v de corriente alterna, conectado a un amperímetro y a un voltímetro; los demás datos los obtenemos mediante cálculos con la ley de ohm.
Encuanto a los diferentes tipos de voltajes demostrare mediante integrales de donde se obtienen las formulas para las conversiones de un voltaje a otro.

PALABRAS CLAVE: experimentar, medir, calcular, comparar.


1 INTRODUCCIÓN

Un elemento conductor es aquel que permite el traslado de la energía eléctrica a lo largo de un circuito, mientras que un conductor se opone al paso de la corriente eléctrica.Dentro del campo de la tecnología eléctrica, la determinación del valor medio y eficaz de las formas de onda generadas en las distintas maquinas eléctricas, ondulares y demás dispositivos, es fundamental para el cálculo de potencias y rendimientos de los mismos.

2 MARCO TEORICO

2.1 VOLTAJE MEDIO

Se define el valor medio de una forma de onda o señal como la media de todos los valores quedefinen dicha onda. La suma de todos los valores de la onda es el área encerrada bajo la curva entre dos puntos dados y la calcularemos como:


Este valor a de ser igual al área de un rectángulo de base los dos puntos dados y de altura el valor medio. Por consiguiente igualando las dos aéreas:


Despejando el valor medio:



Si la forma de onda es periódica se suele tomar como intervalo deintegración el del primer periodo con lo que t1 = 0 y t2 = T, quedando la expresión.


Este intervalo es suficiente, ya que si tomamos n periodos aumentamos en n el tiempo, pero también aumentamos n el área con lo cual obtenemos el mismo resultado.

El cálculo se puede simplificar si la forma de onda o señal se puede descomponer en una serie de superficies regulares de manera que:



Donde Ai es cadauna de las aéreas rectangulares de esas superficies en las que se puede descomponer la forma de onda.

2.2 VOLTAJE EFICAZ, EFECTIVO O RMS

La corriente alterna y los voltajes se expresan de forma común por su valor efectivo o RMS (Root Mean Square – Raíz Media Cuadrática).Cuando se dice que en nuestras casas tenemos 120 o 220 voltios, éstos son valores RMS o eficaces.

Un valor en RMS de unacorriente es el valor, que produce la misma disipación de calor que una corriente continua de la misma magnitud.

En otras palabras: El valor RMS es el valor del voltaje o corriente en C.A. que produce el mismo efecto de disipación de calor que su equivalente de voltaje o corriente directa.

De esta definición podemos obtener la expresión para obtener el valor eficaz. La energía disipada en unaresistencia de R ohmios es:



Donde p (t) es la potencia instantánea; la potencia la podemos expresar en función de la tensión (E) o la intensidad (I), ya que estas dos variables son linealmente dependientes con constante de proporcionalidad R:


La energía disipada en forma de calor se puede representar como



Deduciremos el valor eficaz, primeramente utilizando la tensión y posteriormente mediante laintensidad:





El subíndice es por la propia definición de valor eficaz. Energía en la resistencia en C.A.



Igualamos las dos expresiones e integramos a lo largo de un intervalo:







Simplificando el valor de R(es el mismo valor resistivo) y despejando el valor eficaz:



Si la integración se realiza a lo largo de un periodo por ser una forma de onda periódica tendremos (t1=0 y t2=T):...