(Analisis CRTICO)Seales y Formas de Ondas

Alumno:PastranMarcano,VictorManuelC.I. 20.537.528

Porlamar Julio 2015Seales

Entenderemos por seal elctrica a una magnitud elctrica cuyo valoro intensidad depende del tiempo. As, v(t) es una tensin cuya amplitud depende del tiempo e i(t) es una corriente cuya intensidad depende del tiempo. Por lo general se designa la palabra seal para referirse a magnitudes que varan de alguna forma en el tiempo. Interpretaremos a las magnitudes constantes como casos particulares de seales elctricas.

Seales constantes y variables.

Como su nombre lo indica, las seales constantes son aquellas que no varan en el tiempo. Tal es el caso del voltaje en bornes de una batera. Su representacin grfica es por lo tanto una lnea recta horizontal.Las seales variantes son aquellas que cambian su valor de alguna manera son el tiempo.

Seales continuas y alternas.

Desde el punto de vista grfico, las seales continuas son aquellas que siempre tienen el mismo signo, es decir, son siempre positivas o nulas, o siempre negativas o nulas. En el caso de una corriente, esto significa que la misma siempre circular en el mismo sentido, aunque pueda variar su intensidad. Si la seal es de voltaje, debe interpretarse que la fuente intenta forzar la circulacin de corriente siempre en el mismo sentido, aunque pueda variar su fuerza. Una seal continua, entonces, puede o no ser constante. Las seales de la figura 1 son ambas seales continuas, aunque una sea variante.

Las seales alternas son aquellas que, por el contrario a las continuas, varan el signo de sumagnitud. Una seal alterna nunca puede ser constante.

Seales peridicas.

Las seales peridicas son aquellas a las cuales se les puede encontrar un patrn de repeticin, es decir, que despus de un determinado tiempo, vuelve a repetirse uno a uno los valores anteriores, una y otra vez. A este patrn se lo reconoce como ciclo de la onda. El tiempo que demora un ciclo en desarrollarse se denomina perodo, y por supuesto, se mide en segundos.

Se denomina frecuencia de la seal a la cantidad de ciclos que pueden desarrollarse en un segundo. Se mide en ciclos por segundo o Hertz, abreviado, Hz. La relacin existente entre la frecuencia y el perodo de una seal es: F=1/T

Las seales aperidicas son aquellas a las cuales es imposible definirles un ciclo. Por logeneral son seales aleatorias, como ser las seales de audio. Las seales variantes de lasfiguras 1 y 2 son seales aperidicas.

Caractersticas particulares de las seales peridicas

Se pueden definir otros parmetros que identifican a una seal peridica: -Amplitud de pico: es el valor mximo que tiene una seal, considerada desde el valor 0.-Amplitud pico a pico: es la diferencia entre el valor mximo y el valor mnimo de una seal. -Valor eficaz: es el valor equivalente al de una seal continua constante capaz de desarrollar la misma potencia que la seal peridica. -Valor medio: es el promedio de todos los valores de una seal tomados en un ciclo. Para seales simtricas como la senoidal, el valor medio es nulo.

Desfasaje: cuando una seal es comparada con una referencia (por ejemplo otra seal), es posible observar un corrimiento horizontal; se denomina ngulo de desfasaje o simplemente desfasaje al valor de este corrimiento medido en grados sexagesimales.

Siempre se considera que un perodo equivale a 360 sin importar el valor particular del mismo. El desfasaje puede ser en adelanto, si el corrimiento se hace hacia la izquierda, o en atraso, si el corrimiento se hace hacia la derecha de la referencia.

Seal senoidal La seal senoidal es la ms comn de las seales de prueba. Para ella son vlidas todas lasdefiniciones anteriores (Ver figuras 4 y 5). A esta seal se le puede atribuir una doble simetra: una respecto al eje tiempo, y otra respecto al punto medio de la onda (simetraimpar). Ambos semi-ciclos son idnticos, variando solo en el signo. Esto provoca que suvalor medio sea nulo. Si a una seal senoidal se la desfasa 90 en adelanto se obtiene una nueva seal denominada cosenoidal. Se dice que ambas se encuentran en cuadratura.

OndasLa onda por lo general tiene que ver con la aparicin de un movimiento continuo y que se propaga a travs de la conduccin de cierto tipo de energa. La onda, a diferencia de otras alteraciones, es dinmica y se transporta en espacio y tiempo a la vez. En este sentido, la representacin que comnmente se vincula con la idea de onda es aquella que sucede en una porcin de agua quieta al caer una gota o al generarse cierto movimiento.

Si nos atenemos a la definicin de onda que da la ciencia fsica (aquellas que son quizs las ms comunes o fcilmente observables en la naturaleza y en la vida cotidiana), podemos decir que las ondas pueden hacerse presentes en diferentes medios tales como el agua, la electricidad, el aire, el sonido, la luz, la presin, los campos magnticos o hasta el vaco. La onda se caracteriza por presentar una vibracin ondulatoria que comienza en un punto y sigu su curso hasta chocar con otro elemento, generando as un ida y vuelta permanente que en algunos casos puede calmarse hasta desaparecer y en otros mantenerse.

Por otro lado, tambin se puede definir o describir lo que una onda es de acuerdo a los segmentos que la componen. Aqu debemos mencionar principalmente la alternancia de crestas y valles, siendo las primeras el pico ms alto de la onda y los segundos el pico ms bajo. Adems, tambin debemos considerar la importancia de la amplitud o distancia que se genera entre una cresta y otra, la frecuencia o nmero de casos en los que se vuelve a generar la vibracin. Finalmente, el perodo es tiempo que existe entre la presencia de una cresta y la otra. La seal tensin o intensidad de la corriente es, generalmente, una magnitud que vara con el tiempo, la representacin de esta variacin o la ecuacin que lo describe recibe el nombre de "Forma de ONDA" u ONDA. UNA ONDA ES UNA GRFICA O ECUACIN QUE DA UNA DESCRIPCIN COMPLETA DE LA SEAL EN FUNCIN DEL TIEMPO En las figuras siguientes se muestran algunas formas de onda de uso frecuente:

Formas de ondaLas formas de onda que se pueden presentar en un circuito pueden ser infinitas, pero las podemos agrupar en tres grandes grupos, en los que podremos distinguir las particularidades que aparecen en los circuitos en funcin del tipo de forma de onda que presenten los generadores del circuito. Seales con forma de onda constante Las fuentes que presentan una seal constante en el tiempo, reciben el nombre de fuentes de continua. As mismo a los circuitos que solo tengan fuentes de continua, les llamaremos circuitos de continua, en los que todas las corrientes y tensiones sern constantes en el tiempo. En este tipo de circuitos solo tendremos resistencias como elementos pasivos. Seales con forma de onda peridica A las seales que no son constantes les llamaremos seales variables en el tiempo, las cuales tendrn su correspondiente forma de onda. De las cuales destacaremos en primer lugar las que cumple la condicin de ser peridicas, es decir, hay un intervalo de tiempo y por tanto una porcin de la onda que se repite continuamente.

Una caracterstica de las seales peridicas es el concepto de alternancia, de modo que diremos que una seal o funcin es alterna cuando su forma de onda va tomando valores positivos y negativos alternadamente. Por ejemplo, las seales a, b, c, h, i, j y m. De las seales peridicas, mencin especial tienen las que responden a la funcin seno o coseno. Las fuentes que proporcionan esta forma de onda reciben el nombre de fuentes de alterna o generadores de alterna, llamados tambin alternadores. Esta seal es la que proporciona la mquina elctrica generadora bsica y su forma se debe al ser generada por un elemento rotativo de la mquina, que estudiaremos en el siguiente tema. En los centros de produccin de energa elctrica se utiliza este sistema, por lo que la forma de onda de la tensin en los sistemas de suministro, transporte y consumo es peridica, alterna y senoidal. A los circuitos que solo tengan fuentes de alterna, les llamaremos circuitos de alterna, en los que todas las corrientes y tensiones sern de este tipo. Debido a la importancia de este tipo de circuitos, ser con estos con los que estudiaremos todos los mtodos de anlisis. En los circuitos en los que exista una fuente con forma de onda peridica pero no senoidal, aplicaremos un mtodo de anlisis en el que la funcin peridica se puede descomponer en seales senoidales superpuestas, aplicando a cada una de ellas los mtodos estudiados. Hay un tema dedicado a este tipo de seales. Seales con forma de onda no peridica Las fuentes que presentan una seal variable pero no peridica, corresponden a formas de onda complejas, de las que se pueden distinguir formas simples, como cambios de la seal en un tiempo breve. Estos cambios breves provocaran Seal o funcin peridica.- Es aquella cuya forma de onda va tomando valores que se repiten en el tiempo cada cierto intervalo llamado periodo T. f (t) = f (t +T) = f (t + nT) n = nmero entero Forma de onda.- Es la curva que representa en cada instante la evolucin de la tensin (o la intensidad). respuestas en los circuitos que veremos al estudiar el rgimen transitorio de los circuitos elctricos. Como ejemplo de este tipo de seales son: la seal pulso, el escaln, la rampa, etc.