Diferencias entre el nivel DC, el valor pico, el valor pico a pico y el valor RMS en señales eléctricas

Diferencias entre el nivel DC, el valor pico, el valor pico a pico y el valor RMS en señales eléctricas.

Mariana Muñoz Valdes

Facultad de Ingeniería

Universidad Autónoma de Occidente

Cali, Colombia

Mariana.munoz_valdes@uao.edu.com

Resumen—En el presente informe, se dará a conocer los resultados obtenidos de la investigación, además del estudio de las dos clases fundamentales de señales eléctricas: corriente continúa o CC y corriente alterna o CA y su comportamiento, así como el análisis y cálculo de los valores pico, pico a pico y RMS.

Palabras clave; análisis; comportamiento; investigación; señales eléctricas; valor pico, valor pico a pico; valor RMS.

Abstract—In this report, the results obtained from the research will be presented, in addition to the study of the two fundamental classes of electrical signals: direct current or DC and alternating current or AC and their behavior, as well as the analysis and calculation of the peak, peak-to-peak and RMS values

Keywords-component; analysis; behaviour; electrical signal; peak value; peak-to-peak value; research; RMS value.

1.  Introducción

La electricidad es un tipo de energía transmitida por el movimiento de electrones a través de un material que permite el flujo de electrones en su interior, esto es, un material conductor. Se distinguen dos tipos de corriente, continua (DC) y alterna (AC). La diferencia entre ambas es como se mueven los electrones dentro del dicho material. En la corriente continua se mueven en un solo sentido y en la corriente alterna se van alternando dos sentidos [1]. Reconocer la anterior información de suma importancia a la hora de trabajar con dispositivos electrónicos, así mismo, se debe tener claro los sistemas de medición de estas señales presentes en diversos equipos como los multímetros y osciloscopios para generar los mejores resultados de la utilización de estos equipos y dispositivos. A continuación se estudiara a fondo la anterior información junto con las definiciones que fueron necesarias para el presente informe.

1. marco teórico

1. Señales continuas o CC

En la corriente continua, se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial y carga eléctrica, que no cambia de sentido con el tiempo, en otras palabras, los electrones viajan siempre en la misma dirección y la cantidad de electrones se mantiene constante en el tiempo, es decir, la tensión y la intensidad de corriente son siempre las mismas. Por lo general las pilas, baterías y dinamos, generan corriente continua [1]

1. Señales alternas o CA

La corriente alterna es aquella que varía en el tiempo de forma sinusoidal o que invierte su sentido periódicamente, donde cada variación del ángulo, tendrá una fase en la cual cada momento en que la espira va rotando, la corriente alterna generada por la fuerza electromotriz (caída de potencial que se produce en el interior del generador a causa de la resistencia óhmica que ofrece al paso de la corriente) subirá hasta llegar a un máximo y desciende hasta un mínimo pero manteniéndose en los diferentes momentos de fase [2].

1. Circuitos AC.

Los circuitos de corriente alterna están compuestos por resistores, condensadores e inductores con una fuente de corriente alterna. Estos componentes tienen propiedades eléctricas diferentes a las de un circuito con corriente continua, esas diferencias son las que se destacan y sobresalen en el estudio de los circuitos de corriente alterna. Por ejemplo la resistencia se opone al paso de corriente, la inductancia se opone a cambios de corriente y la capacitancia se opone a cambios de voltaje [2].

1. Circuitos rectificadores.

Para el uso correcto de los dispositivos eléctricos es necesario convertir la tensión alterna de la red en tensión continua. La parte del dispositivo electrónico que genera esta tensión continua se denomina fuente de alimentación. Dentro de las fuentes de alimentación hay circuitos que permiten que la corriente fluya sólo en una dirección. Estos circuitos son los rectificadores [3]

1. Rectificador de media onda.

El rectificador de media onda tiene un diodo en serie con una resistencia de carga. La tensión en la carga es una señal de media onda. La tensión media o continua de un rectificador de media onda es igual al 31,8 por ciento de la tensión de pico [3].

1. Rectificador de onda completa.

El rectificador de onda completa utiliza un transformador reductor con conexión intermedia, junto con dos diodos y una resistencia de carga. La tensión en la carga es una señal de onda completa con un valor de pico igual a la mitad de la tensión del secundario. La tensión media o continua a la salida del rectificador de onda completa es igual al 63,6 por ciento de la tensión de pico, y la frecuencia de rizado es igual a 120 Hz en lugar de 60 Hz [3].

1. Rectificador de onda completa con puente.

El rectificador en puente utiliza cuatro diodos. La tensión en la carga es una señal de onda completa con un valor de pico igual a la tensión de pico del secundario. La tensión media o continua en la carga es igual al 63,6 por ciento de la tensión de pico, y la frecuencia de rizado es 120 Hz [3].

1. diferencias entre el valor pico, valor pico a pico y valor RMS

A continuación, se mostraran los diversos valores en los cuales se puede medir una señal sinusoidal.

1. Valor pico (VP)

El valor pico o amplitud de la onda corresponde al valor máximo que alcanza la señal sinusoidal. Existen dos valores pico; el valor de pico positivo y negativo, el valor pico positivo que corresponde a la región positiva de la señal, comprendida desde el punto medio hasta la cresta de la onda, mientras que el valor pico negativo a la región negativa que va desde el punto medio hasta el valle de la señal sinusoidal. Si se relaciona el valor pico con el valor RMS, se aprecia la ecuación (1) [4].

Vp = Vef x √2  (1)

1. Valor pico a pico (VPP)

El valor pico a pico es la magnitud entre el valor de pico positivo y el negativo. En decir, es la distancia desde la cresta hasta el valle de la onda sinusoidal. En una señal simétrica, el valor pico a pico es el doble del valor pico (ecuación 2) [4].

(2)

Si se requiere el valor pico a pico y se sabe el valor RMS, se puede calcular el voltaje pico a pico usando la fórmula:

[pic 1](3)

Pero si por el contrario se sabe el valor promedio, se puede calcular el voltaje pico a pico utilizando la fórmula de la ecuación (4)

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