UMSA - FACULTAD DE INGENIERIA CURSOS BASICOS LAB. FIS - 200 DOCENTE: ING. MURGUA.INGENIERIA ELECTROMECANICA UNIV.RAMOS TARQUI MARCO ANTONIO INDUCTANCIA

UMSA - FACULTAD DE INGENIERIA CURSOS BASICOS LAB. FIS - 200 DOCENTE: ING. MURGUA.INGENIERIA ELECTROMECANICA UNIV.RAMOS TARQUI MARCO ANTONIO INDUCTANCIA

OSCILACIONES ELECTROMAGNTICAS

Se denomina oscilacin a una variacin, perturbacin o fluctuacin en el tiempo de un medio o sistema. Si el fenmeno se repite, se habla de oscilacin peridica. Oscilacin, en fsica,qumica e ingeniera, movimiento repetido de un lado a otro en torno a una posicin central, o posicin de equilibrio. El recorrido que consiste en ir desde una posicin extrema a la otra y volver a la primera, pasando dos veces por la posicin central, se denomina ciclo. El nmero de ciclos por segundo, o hercios (Hz), se conoce como frecuencia de la oscilacin.

Una oscilacin en un medio material es lo que crea el sonido. Una oscilacin en una corriente elctrica crea una onda electromagntica.

Cuandoseponeenmovimiento un pndulo o se puntea la cuerda de una guitarra, el pndulo y la cuerda acaban detenindose si no actan sobre ellos otras fuerzas. La fuerza que hace que dejen de oscilar se denomina amortiguadora. Con frecuencia, estas fuerzas son fuerzas de rozamiento, pero en un sistema oscilante pueden existir otras fuerzas amortiguadoras, por ejemplo elctricas o magnticas. Vase Electricidad; Electrnica; Magnetismo.

OSCILADORUn oscilador es un sistema capaz de crear perturbaciones o cambios peridicos o cuasiperidicos en un medio, ya sea un medio material (sonido) o un campo electromagntico (ondas de radio, microondas, infrarrojo, luz visible, rayos X, rayos gamma, rayos csmicos).

En electrnica un oscilador es un circuito que es capaz de convertir la corriente continua en una corriente que vara de forma peridica en el tiempo (corriente peridica); estas oscilaciones pueden ser senoidales, cuadradas, triangulares, etc., dependiendo de la forma que tenga la onda producida. Un oscilador de onda cuadrada suele denominarse multivibrador y por lo tanto, se les llama osciladores slo a los que funcionan en base al principio de oscilacin natural que constituyen una bobina L (inductancia) y un condensador C (Capacitancia), mientras que a los dems se le asignan nombres especiales.

Un oscilador electrnico es fundamentalmente un amplificador cuya seal de entrada se toma de su propia salida a travs de un circuito de realimentacin. Se puede considerar que est compuesto por:

Un circuito cuyo desfase depende de la frecuencia. Por ejemplo:

Oscilante elctrico (LC) o electromecnico (cuarzo).

Retardador de fase RC o puente de Wien.

Un elemento amplificador

Un circuito de realimentacin.

OSCILACIN ELCTRICA

Oscilador LC.

Curvas del oscilador LC.

A pesar de no ser un oscilador electrnico tal y como se ha definido antes, la primera oscilacin a tener en cuenta es la producida por un alternador, el cual, al estar compuesto por una espira que gira alrededor de su eje longitudinal en el interior de un campo magntico, produce una corriente elctrica inducida en los terminales de la espiral. Esta corriente elctrica, si el campo magntico es homogneo, tiene forma senoidal. As, si la espira gira a 3000 rpm, la frecuencia de la corriente alterna inducida es de 50 Hz.

El circuito integrado oscilador ms usado por principiantes, es el 555, tambin el 4069 y otros.

En un oscilador electrnico lo que se pretende es obtener un sistema de oscilacin que sea estable y peridico, manteniendo una frecuencia y una forma de onda constante. Para ello se aprovecha el proceso natural de oscilacin amortiguada que poseen los circuitos compuestos por elementos capacitivos o inductivos. Estos elementos tienen la capacidad de almacenar carga elctrica en su interior (cargarse elctricamente) y descargarse cuando la carga que los alimentaba ha desaparecido.

El ejemplo ms simple de oscilador es el compuesto por una bobina, un condensador, una batera y un conmutador. Inicialmente el conmutador se halla en su posicin izquierda, de forma que el condensador C se carga con la corriente que proporciona la batera V. Transcurrido cierto tiempo el conmutador se pasa a la posicin derecha. Como la bobina no posee ninguna carga y el condensador est totalmente cargado, este ltimo se descarga completamente hacia la bobina, una vez que el condensador se ha descargado completamente es ahora la bobina la que se descarga sobre el condensador, no parndose hasta que la carga en la bobina es cero y el condensador por lo tanto vuelve a estar cargado. Este proceso se repite hasta que la energa almacenada por uno y otro se consume en forma de calor.

Este proceso puede representarse grficamente empleando un eje cartesiano X-Y en el que el eje X representa el tiempo y el eje Y el valor de la corriente elctrica que circula por la bobina y las tensiones en los bornes del condensador. Si se lo dibuja se puede apreciar cmo se produce un continuo intercambio de energa entre el condensador y la bobina. La substraccin de energa producida por la resistencia de la bobina y el condensador (lo que provoca el calentamiento de los componentes) es lo que hace que este proceso no sea infinito.

En la grfica se puede apreciar cmo el defase de tensiones existente entre bornes de la bobina es siempre de sentido opuesto a la existente en el condensador. Este defase es de 180 entre tensiones, existiendo un defase de 90 entre la corriente que circula por la bobina y la tensin existente.

Esta seal se va amortiguando con el tiempo, hasta que acaba extinguindose transcurrido un perodo bastante corto. Un circuito electrnico que sea capaz de volver a cargar elctricamente uno de los componentes permitir hacer un proceso de oscilacin constante.