Valores Caracteristicos De Las Ondas Senoidales

PRACTICA Nº1
VALORES CARACTERISTICOS DE LAS ONDAS SENOIDALES
OBJETIVOS
* Analizar y determinar en forma experimental los valores medios y eficaces en un circuito de corriente alterna (C.A.) resistivo, con rectificador de media onda y con rectificador de onda completa. Conocer los instrumentos que miden estos valores (valor medio y valor eficaz). Verificar el valor de la frecuencia.FUNDAMENTO TEÓRICO
La onda senoidal
La onda senoidal es el tipo más común de señal alterna ya que es la única que puede producirse directamente por generadores o alternadores. El servicio de energía provisto por las compañías que generan electricidad está en forma senoidal. De hecho, esta onda es la gráfica de la función matemática seno. Es continua y periódica de periodo 2π. Este tipo de ondas sonvistas en la corriente alterna, puesto que en ésta, la dirección del flujo eléctrico cambia constantemente en el tiempo, y cada uno de estos cambios es representado en la gráfica por un ciclo, puesto que se considera que la carga va aumentando hasta llegar a su máximo, luego disminuye hasta cero y da paso al siguiente sentido.

Fig. 1
Como se muestra en la Fig. 1, una señal senoidal alterna entrevalores positivos y negativos. Si un voltaje senoidal es aplicado a un circuito resistivo, resulta una corriente senoidal. Cuando el voltaje cambia de polaridad, la corriente cambia de dirección.
A continuación se detallan las características de la onda senoidal:
a) Amplitud o valor máximo (Vmax): Es el máximo valor de una forma de onda que siempre se designa con letras mayúsculas.
b)Valor instantáneo (v): Es la magnitud de la forma de onda en cualquier instante y se designa con letras minúsculas.
c) Periodo (T): Intervalo de tiempo entre dos picos sucesivos de igual signo de una forma de onda periódica.
d) Ciclo (c): Porción de una forma de onda contenida en un periodo de tiempo (onda completa).
e) Frecuencia (f): Número de ciclos que ocurren en un segundo. Es lainversa del periodo. Se mide en Hertz (Hz). Un Hz equivale a un ciclo por segundo.
f) Ángulo de gase (Ө): Es el ángulo que se mide desde el origen de la onda hasta el origen de las coordenadas.
Existen también valores notables en ondas senoidales, ya que cumplen con los siguientes requisitos: ser periódica, continua y simétrica. Así se tiene:
a) Valor pico (Vp): Es el valor del voltaje o lacorriente en el máximo positivo o negativo con respecto a cero.
b) Valor pico a pico (Vpp): Es el valor del voltaje o de corriente entre los puntos máximo y mínimo. Es el doble del valor pico.
c) Valor RMS (VRMS): El término RMS se refiere a “Root Mean Square”. En ocasiones también nos referimos a él como valor efectivo o eficaz. Es igual al voltaje DC que produce la misma cantidad decalor en una resistencia que el voltaje senoidal. El valor pico de una señal senoidal puede ser convertido a RMS usando la siguiente relación: VRMS = 0.707*Vp. Todos los instrumentos que miden alguna magnitud eléctrica de corriente alterna nos indican el valor eficaz de la onda de dicha magnitud. El valor RMS está definido por la siguiente expresión:
VRMS=1T0Tf(t)2dt


d) Valor medio(Vmedio): Es el área bajo la curva dividido entre la distancia de la curva a lo largo del eje horizontal. También se le llama valor DC y está definido por la siguiente expresión:
Vmedio=1T0Tf(t)dt

La relación del valor medio y el valor pico es la siguiente: Vmedio = 0.636*Vp. Esta relación es valida cuando se evalúa la mitad del periodo (por ejemplo, de 0 a π)

Fig. 2
En la Fig. 2 semuestran los valores notables de una onda senoidal típica. Así, siempre se cumple la siguiente relación:
Vpico>VRMS>Vmedio
Medida de voltajes
Generalmente cuando se habla de voltaje, se quiere realmente expresar la diferencia de potencial eléctrico, expresado en voltios, entre dos puntos de un circuito. Pero normalmente uno de los puntos está conectado a masa (0V) y entonces se simplifica...