Concepto:

Representa el valor de la tensión a través de un tiempo continuamente variable.

Onda senoidal representa el valor de la tensión de la Corriente alterna a través de un tiempo continuamente variable, en un par de ejes cartesianos marcados en amplitud y tiempo. Responde a la corriente de canalización generada en las grandes plantas eléctricas del mundo. También responden a la misma forma, todas las corrientes destinadas a generar los campos electromagnéticos de las ondas de radio.

La forma de ondaLa Corriente alterna se genera por diferentes métodos. Los más utilizados son los mecánicos rotativos, o alternadores de las bobinas eléctricas, para grandes potencias, y los electrónicos cuando las mismas son pequeñas. Esta manera de generar la corriente, determinará su Ley de Variación con respecto al tiempo.

RepresentaciónSi representamos esta Ley de Variación en un par de ejes cartesianos marcados en amplitud y tiempo, se producirán gráficas con diferentes formas geométricas que identifiquen la corriente. Las formas de ondas más comunes son:

la senoidal, la cuadrada, la triangular, la diente de sierra

Todas se presentan en distintos tipos muy variados.

Forma de onda senoidalEs la forma mas generalizada y responde a la corriente de canalización generada en las grandes plantas eléctricas del mundo. También responden a la misma forma, todas las corrientes destinadas a generar los campos electromagnéticos de las ondas de radio. La manera mas práctica de entender la generación de esta onda es utilizar el “círculo trigonométrico“, o sea, un círculo centrado en un par de ejes cartesianos, con un radio que gira a

velocidad constante con sentido contrario a las agujas del reloj, partiendo de la posición horizontal derecha, de manera que el ángulo que forma con la horizontal, partiendo de 0º pasa a 90º cuando está vertical, sigue a 180º cuando llega a horizontal a la izquierda , sigue con 270º cuando está nuevamente vertical pero hacia abajo, y termina en 360º cuando llega a la posición inicial, o sea horizontal a la derecha. El seno trigonométrico de estos ángulos que se va generando a medida que el radio de la circunferencia gira, viene representado por la altura del punto correspondiente al extremo del radio que forma el círculo, referida al eje horizontal. Esa altura comienza en 0 para el comienzo, o sea el ángulo de 0º, para ir aumentando hasta llegar al máximo, que se toma como valor unitario “1“ cuando el radio esté vertical, o sea con un ángulo de 90º. El radio sigue girando y la altura comenzará a disminuir, para llegar nuevamente a cero cuando el radio forme el ángulo de 180º, o sea esté nuevamente en posición horizontal.

Continuidad del giroA partir de ese momento, con la continuación del giro, la altura comenzará nuevamente a aumentar, pero ahora hacia abajo de la línea horizontal, con los mismos valores absolutos que los anteriores, por lo que se los toma con el signo negativo. Al llegar a la posición horizontal, o sea a un ángulo de 360º, se termina el ciclo. A partir de ese momento, comenzará uno nuevo, que se superpondrá con el anterior con todos los mismos valores que ya se produjeron. Si ahora graficamos todos los valores de la altura del punto extremo del radio mientras va girando, o sea el valor del seno del ángulo que se va formando, a partir de una recta horizontal y respetando el signo, se formará una figura ondulada cuando se unan todos los extremos de las mencionadas alturas; figura que recibe el nombre de curva sinusoidal o senoidal, por responder a la función del seno.

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3.2.1 PRINCIPIO BASICO DEL ALTERNADOR.Un voltaje de ca cambia continuamente en magnitud y periódicamente invierte su polaridad. El eje del cero es una línea horizontal que pasa por el centro. Las variaciones verticales de la onda de voltaje muestran los cambios en su magnitud. Los voltajes por arriba del eje horizontal tienen polaridad positiva (+), mientras que los voltajes por abajo del eje tienen polaridad negativa (-).

Un voltaje de corriente alterna puede ser producido por un generador llamado alternador como lo muestra la figura anterior. En el generador simplificado que se muestra, la espira conductora gira en el campo magnético y corta las líneas de fuerza para generar un voltaje inducido de ac entre sus terminales. Una revolución completa de la espira es un ciclo. Considérese la posición de la espira e cada cuarto de vuelta durante un ciclo como lo muestra la siguiente figura. En la posición A, la espira se mueve paralela al flujo magnético y por consiguiente no corta las líneas de fuerza; el voltaje inducido es cero. En la posición B de la parte superior del círculo, la espira corta el campo a 90º para producir un voltaje máximo. Cuando llega a C, el conductor se mueve otra vez paralelo al campo y no corta al flujo. La onda de ac desde A hasta C es medio ciclo de la revolución y se llama alternación. En D la espira corta otra vez al flujo para producir voltaje máximo, pero ahora el flujo se corta en dirección opuesta (de izquierda a derecha) que en B (de derecha a izquierda); por consiguiente, la polaridad en D es negativa. La espira completa la última cuarta parte de la vuelta en el ciclo al regresar a la posición A, el punto de partida. El ciclo de los valores del voltaje se repite en las posiciones A,B,C,D,A al continuar girando la espira.

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4. TENSIONES E INTENSIDAD VARIABLES EN FUNCION DEL TIEMPO4.1 ONDAS SENOIDALES

La forma de onda del voltaje (Fig 11-3)se llama onda senoidal. El valor instantáneo del voltaje en cualquier punto de la onda senoidal se expresa por la ecuaciónv = VM sen

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