TEMA 4

TEMA 4

ONDAS DE SEÑAL: ONDA ALTERNA SENOIDAL

4.1.- Clasificación de ondas.
4.2.- Valores asociados a las ondas periódicas
4.3.- Onda alterna senoidal.
4.3.1.-

Generación de una tensión alterna senoidal.

4.3.2.-

Valores asociados a las ondas senoidales.

4.3.3.-

Representación cartesiana: Expresión de Fourier.

4.3.4.-

Representación simbólica senoidal: forma exponencial y polar.

4.3.5.-Definición de Fasor.

4.3.6.-

Representación fasorial de las magnitudes eléctricas senoidales de igual
frecuencia y diferente fase.

4.3.7.-

Suma de dos ondas senoidales de igual frecuencia y diferente fase.

Fr. Casares de la Torre
Marzo 2010

TEMA 4. ONDAS DE SEÑAL: ONDA ALTERNA SENOIDAL

Hasta ahora, hemos analizado las características de los elementos y el comportamiento
de sus conexiones.En este tema vamos a iniciar el estudio de las señales (tensión e intensidad
de la corriente eléctrica) y los métodos que se utilizan para describir y cuantificar sus
características.
La señal tensión o intensidad de la corriente es, generalmente, una magnitud que varía
con el tiempo, la representación de esta variación o la ecuación que lo describe recibe el nombre
de "Forma de ONDA" u “ONDA”.UNA ONDA ES UNA GRÁFICA O ECUACIÓN QUE DA UNA DESCRIPCIÓN
COMPLETA DE LA SEÑAL EN FUNCIÓN DEL TIEMPO
En las figuras siguientes se muestran algunas formas de onda de uso frecuente:

f

f

A

t

Onda Senoidal
f = F0 sen (ωt + n)
F0 es la amplitud
ω es la pulsación
ωt + n es el ángulo de fase
n es el ángulo de fase inicial

t

T1

Onda Escalón
f=0
f=A

t < T1
t > T1

T1 = T. de escalón
A = Amplitud

fpuede ser la señal tensión, u, o la señal intensidad de la corriente, i.

4-1

f
A
1
t

B

Función rampa modificada
f= 0 t f = At t
B
f=D t>C

Función rampa
f= 0 t f = At t
B

$

$

Tren de impulsos

Pulso rectangular

Onda rectangular

Exponencial

Onda triangular

Diente de Sierra
4-2

4.1.- CLASIFICACIÓN DE ONDAS
Según signo de la magnitud
-

Bidireccional: Polaridad de la magnitud (+) y(-) y cambia con el tiempo.
Ejemplos: onda senoidal, triangular, etc.
Unidireccional: Polaridad única. Ejemplos: tren de impulsos, onda
exponencial, dientes de sierra, etc.

Especial significación tienen en electrotecnia la onda bidireccional senoidal, onda
exponencial, escalón unitario y la función rampa.
Según repetición del valor de la magnitud con el tiempo
- Funciones periódicas: El valor demagnitud se repite con el tiempo a intervalos
iguales. Su expresión más general es:
y ' f(t) ' f(t%nT)
donde n es un número entero y T es una constante llamada PERÍODO.
Es decir, la función se repite cada vez que transcurre un tiempo T ( PERÍODO).

e(t)

t

T
Fig.

Ejemplo de Onda periódica que se repite cada T sg

Otras características de la onda periódica son:

Ciclo: Parte de una ondacomprendida entre t y t + T, o sea en un intervalo de
tiempo igual a un período.

Frecuencia (f): Número de ciclos que se repite la onda en la unidad de tiempo.
Según esto, se podrá escribir: f @ T = 1 de donde la frecuencia es la inversa del
período. La unidad de frecuencia es el ciclo por segundo o hercio (Hz).

Fase: Fracción de período transcurrido desde el instante que tomamos como
referencia.

4-3- Funciones no periódicas: Son aquéllas en el que el valor que toma la función es
arbitraria con el tiempo.

e(t)

t
Fig:

Ejemplo de función de onda no periódica

4.2.- VALORES ASOCIADOS A LAS ONDAS PERIÓDICAS
Cualquier función periódica se caracteriza por una serie de parámetros, que son los
anteriormente enunciados (ciclo, período, fase), además existen una serie de valores asociados
a estasque nos proporcionan cierta información para poder comparar diferentes funciones de las
ondas, estos son:

L Valores de cresta o de pico: Son los valores máximos y mínimos que toma la
función. Si la señal es e(t) se designarán respectivamente por “EMAX“y “EMIN”.
En caso de una onda periódica y simétrica respecto al eje del tiempo la
AMPLITUD corresponde al valor máximo o mínimo (valor de cresta)...

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