Onda

CENTRO DE ENSEÑANZA
TÉCNICA INDUSTRIAL

INGENIERÍA MECATRÓNICA, PLANTEL TONALÁ

Formas de Onda de Señales
Las formas de onda periódicas se usan con frecuencia en la solución de problemas de circuitos eléctricos,
se llaman periódicas a causa de que tienen una forma de onda repetitiva en cada periodo, es decir, cada
intervalo de tiempo se repite la misma forma de onda de tal manera que seforma una cadena interminable
de figuras geométricas idénticas que conforman un tren de formas de onda, si se hace una medición de
tiempo entre el intervalo en que comienza la señal y entre el que existe precisamente antes de repetirse la
señal, al lapso que se mide se le llama “periodo”. El periodo se simboliza con el numero “T” de una forma
de onda f(t), cualquier múltiplo entero de f(t)también contiene al periodo “T” como lo muestra la siguiente ecuación;
(
)
( )
Existe un sinnúmero de formas de onda periódicas como son; la onda senoidal, el diente de sierra, la triangular, la exponencial etc. Si una forma de onda no se repite a intervalos iguales se dice de ella que no es
periódica, este tipo de formas de onda también son comunes encontrarlas en la aplicación práctica decircuitos eléctricos, su uso frecuente hace que se haga de ellas un estudio exhaustivo, es más, como las formas de onda periódicas son un tren se señales de las misma forma de onda no periódicas repetidas a intervalos iguales se estudian éstas antes que las periódicas, al fin y al cabo aplicando el teorema de superposición a un circuito se encuentra la respuesta a ondas periódicas utilizandosucesivamente ondas aperiódicas
espaciadas en un tiempo T.
EXPONENCIALES
Las formas de onda exponenciales son fáciles de generar y de cómodo análisis, por su simpleza al derivarlas e integrarlas, se les presta atención especial ya que se encuentran frecuentemente, y son de utilidad en
el análisis de formas de onda complicadas. Exponencial General; Una función exponencial decreciente se
expresa comosigue;
( )
f(t) → valor instantáneo
F → amplitud o valor máximo
e → base delos logaritmos naturales
τ → Constante de tiempo
t → variable independiente
La temperatura de un cuerpo caliente en medio de un medio ambiente frio, la velocidad angular de la rueda de una bicicleta girando libremente y la corriente de un capacitor que se está descargando, se aproximan por modelos matemáticos confunciones exponenciales decrecientes en el tiempo. La siguiente ecuación muestra una forma común de expresar las variables de una exponencial en términos de relaciones sin
dimensiones, es decir, “normalizando” las variables;
( )
Esta ecuación conduce a trazar gráficamente una cuerva exponencial universal, primeramente se hace una
tabulación de τ en función de t.
( )
τ
%
0
τ
2τ
3τ
4τ
5τ

10.3679
0.1353
0.0498
0.0183
0.0067

Ing. Juan Gilberto Mateos Suárez

100%
36.7879%
13.5335%
4.9837%
1.8316%
0.6738%
Circuitos Eléctricos II
1

CENTRO DE ENSEÑANZA
TÉCNICA INDUSTRIAL

INGENIERÍA MECATRÓNICA, PLANTEL TONALÁ

Exponencial decreciente
SENOIDALES
Existen tres razones principales para hacer hincapié en las funciones senoidales;
1) La mayoría de los fenómenosnaturales son de carácter senoidal; La vibración de una cuerda de
guitarra, la trayectoria de un satélite en rotación sobre la tierra, el movimiento armónico que generan las olas del mar, etc.
2) Las sinusoides son importantes en la generación y transmisión de la potencia eléctrica, y en los
sistemas de comunicaciones.
3) Las otras formas de onda se pueden representar por una serie decomponentes senoidales utilizando el análisis de Fourier.
Una forma de onda que varía senoidalmente se expresa como sigue;
( )
f(t) → Valor instantáneo.
F0 → Amplitud o valor máximo.
w → Frecuencia angular expresada en radianes.
t → Variable independiente, el tiempo.
φ → Angulo de desfasamiento en radianes

(

)

La misma función se expresa como sigue;
( )

(

)

En cualquier caso el...