fisica

Mediciones de corriente alterna y uso de osciloscopio

Cuestionario previo:
1. Definir la corriente continua y la corriente alterna. Ejemplos.
La corriente continua o corriente directa  es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. Las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menorpotencial son siempre los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente continúa con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.
Esta corriente es la que produce y acumulan las pilas, baterías, celdas solares.
La Corriente alterna (CA o AC en inglés) a la corriente eléctrica que cambiarepetidamente de polaridad. Esto es, su voltaje instantáneo va cambiando en el tiempo desde 0 a un máximo positivo, vuelve a cero y continúa hasta otro máximo negativo y así sucesivamente. La corriente alterna más comúnmente utilizada, cambia sus valores instantáneos de acuerdo con la función trigonométrica seno, de ahí su denominación de corriente alterna sinusoidal.
A continuación se muestra la forma deonda de esta corriente:


Esta corriente alterna es la que se utiliza para la trasmisión y distribución de energía eléctrica, producida por alternadores.
2. Explicar los conceptos de ciclo, frecuencia, periodo ángulo de fase, referentes a una señal alterna sinusoidal.
Ciclo.-
Se llama ciclo a toda forma de onda que completa una forma, es decir comienza en un punto de la forma de onda ytermina el mismo punto para iniciar otro ciclo.

Frecuencia
Se denomina frecuencia al número de ciclos que se realizan en un segundo. Se denota por la letra F y sus unidades son los ciclos/segundo también se le conoce como Hertz (Hz).
F = 1/T Hz;




Periodo.-
Se determina periodo al tiempo en segundo, que tarda en completarse un ciclo. Se denota por la letra T.
T= periodo en segundosF = 1/T Hz;





Fase (Φ)
La fase es un valor que representa el ángulo inicial de la señal y se mide en radianes o en grados. En el siguiente ejemplo vemos dos señales con distinta fase (desfasadas entre sí ½ πradianes o 90 grados).


3. ¿Qué es el valor eficaz, de pico, y de pico a pico de una señal de corriente (a voltaje de c.a).

Valor eficaz (Vef)
El valor eficaz de unacorriente alterna es una de sus magnitudes más importantes. Dado que una señal alterna varía en el tiempo, no entrega la misma energía que una corriente continua con el mismo valor que el máximo de la alterna. El valor eficaz es el equivalente en la alterna al de una corriente continua que produce el mismo calor (es decir provee la misma energía). Si la señal alterna tiene forma senoidal, el valor eficazse calcula como:



Valor de pico
Es el valor máximo (valor del pico positivo) o mínimo (valor de pico negativo) que alcanza la señal. El valor de pico de una señal sinusoidal sin componente continua es la amplitud de la señal.

La separación entre el valor de pico positivo y el valor de pico negativo se denomina valor pico a pico de la señal. Este valor se expresa en voltios pico-picoVpp, y en el caso de la señal sinusoidal es el doble de la amplitud. En el caso de ondas no simétricas con respecto a cero, puede ocurrir que se denomine valor de pico y valor pico a pico a lo mismo, por lo que es necesario un criterio para saber cuál es cual en dicho caso.


4. El Osciloscopio. Descripción y usos.
Osciloscopio
Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para larepresentación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un espectro. Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma. Suelen...