An�lisis senoidal en estado estable

Análisis de señales senoidales

Cualquier onda senoidal se puede definir a partir de los siguientes parámetros:

• Amplitud
• Periodo o frecuencia
• Fase

Amplitud (Ao). Es el máximo valor de la señal sobre el eje vertical (la altura en el gráfico). Se mide en Volts, Amperes o Watts, dependiendo del tipo de señal.

Periodo ( T ) y frecuencia ( f ). El periodo se refiere a la cantidad de tiempo que necesita una señal para completar un ciclo; se mide en segundos. La frecuencia indica el número de periodos en un segundo, se mide en Hertz (Hz).  La frecuencia es el inverso del periodo.

Si una señal no cambia en absoluto, su frecuencia es cero. Si la señal cambia instantáneamente, su frecuencia es infinita.

Velocidad angular (ω). Es el ángulo recorrido por unidad de tiempo (radianes/seg).

Fase (). La fase describe la posición de la onda relativa en el instante de tiempo t=0. Describe la magnitud de un corrimiento. Se mide en grados o radianes

En la siguiente animación se simula un osciloscopio y un generador de funciones que produce una señal senoidal, en la cual se modifica su voltaje pico (Amplitud) y su frecuencia, la escala es 1V/div para la amplitud y 1s/div para el periodo.

Una señal senoidal, ya sea de voltaje o de corriente, se expresa matemáticamente según los parámetros mencionados como una función del tiempo, por medio de la siguiente ecuación:

En el análisis de circuitos eléctricos, existen ciertas mediciones adicionales, como las siguientes, donde A representa la variable de interés (V,i,P,etc).

Valor instantáneo (A(t)). Es el valor que toma la amplitud (eje y) en un instante de tiempo determinado.

Valor pico a pico (A_pp). Es la distancia que hay sobre el eje vertical desde el valle (punto mínimo) hasta la cresta (punto máximo) de la señal.

Valor eficaz (A_rms). También conocido como valor rms, es útil para calcular, por ejemplo, la potencia consumida por una carga: