Diferencia entre revisiones de «Electrónica/Conceptos básicos/Tensión, Corriente y Potencia»
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La potencia siempre es positiva, y en corriente alterna viene dada por le producto de la corriente por el voltaje y por el coseno del ángulo de desfase entre la corriente y el voltaje.
==Generadores o Fuentes independientes de energía==
===Fuente independiente de tensión ideal===
Es un elemento de circuito que mantiene entre sus terminales una tensión determinada '''con independencia de la corriente que la atraviesa'''.
'''{Falta símbolo y gráficas I/V}'''
Se dice que una fuente de tensión es '''continua''' cuando no presenta cambios de signo, y '''alterna''' cuando si que los presenta.
Una fuente '''continua no constante''' puede presentarse como la suma de una fuente '''continua constante''' y una fuente '''alterna'''
La gráfica característica V/I de una fuente de tensión es la siguiente:
Para una fuente de tensión no constante la gráfica V/I es una franja vertical cuyos valores están comprendidos en el "radio de acción" de la fuente.
===Fuente independiente de corriente ideal===
Es un elemento de circuito que mantiene una determinada intensidad de corriente con independencia de la tensión que se halle entre sus terminales.
En fuentes de corriente también podemos distinguir entre '''continuas''' y '''alternas'''.
La gráfica V/I para una fuente independiente de corriente es:
= Señales =
Una señal es una tensión o corriente variable en el tiempo que contienen algún tipo de '''información'''.
Seguidamente se presentan algunas de las señales de más utilidad y algunas de sus variables más importantes.
== Amplitud de señal ==
Existen diferentes formas de expresar la amplitud de una señal:
* '''Vp''' valor de pico
* '''Vpp''' valor de pico a pico
* '''Vm''' valor medio
* '''Vef''' ('''Vrms''') Valor eficaz
<math>V_m = \bar V = \frac {\sum_{i=1}^n v_i}{n} = \frac{1}{\tau} \int_{0}^{\tau} {v(t) dt}</math>
donde '''T''' es :
* τ = n periodos (si la señal es periódica)
* τ es un tiempo suficientemente grande (si la señal no es periódica)
(En este caso el valor medio de la señal es 0)
El '''valor eficaz''' expresa la energía que disiparía la señal sobre una resistencia. Expresa una señal continua que disipa la misma energía que la señal sobre una resistencia.
<math>v_{ef} = \sqrt{\frac{1}{\tau} \int_{0}^{\tau} {v^2(t) dt}}</math>
*'''{GRAFICA}'''
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'''Ejemplo:'''
<math>v(t) = A \sin{\omega t}</math>
<math>v_p = A</math>
<math>v_{pp} = 2 A</math>
<math>v_m = 0</math>
<math>v_{ef} = \sqrt{\frac{1}{\tau} \int_{0}^{\tau} {A^2 \sin^2 {\omega t} dt}} = \sqrt{ \frac{A^2}{\tau} \int_{0}^{\tau} {\sin^2 {\omega t} dt}} = \sqrt{ \frac{A^2}{\tau} \int_{0}^{\tau} {1 \over 2 dt} - \frac{A^2}{\tau} \int_{0}^{\tau} { \frac {\cos {2 \omega t}} {2} dt}} = \sqrt{ \frac{A^2}{\tau} 1 \over 2 \tau} = \frac{A}{\sqrt 2} </math>
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== Señal escalón ==
La señal '''escalón''' cumple que:
<math> u (t) \begin{cases} u(t) = 0, & t < 0 \\ u(t) = 1, & t \ge 0 \end{cases} </math>
*'''{GRAFICA}'''
Se puede modificar esta señal para que tenga la amplitud (A) que deseemos y hacer que no empiece en t=0 sino en t=to:
<math> A \cdot u( t - t_0 )</math>
*'''{GRAFICA}'''
Restando dos de estas señales obtenemos lo que se llama una señal '''pulso'''.
<math> p(t) = A \cdot u( t - t_0 ) - A \cdot u( t - t_1 )</math>
*'''{GRAFICA}'''
Sumando varios pulsos iguales desplazados de forma regular en el tiempo obtenemos un '''tren de pulsos'''.
*'''{GRAFICA}'''
En donde:
* '''d''' es la duración del pulso
* '''T''' es el '''periodo''' de repetición de la señal
* '''d/T''' es el '''ciclo de trabajo''' del pulso.
* <math>v_m = A d \over T</math>
* <math>v_ef = A \sqrt{d \over T}</math>
La '''señal rampa''' también se crea a partir de la señal escalón:
<math>r(t) = A u(t) t</math>
*'''{GRAFICA}'''
Combinaciones de rampas y escalones pueden dar como resultado señales '''triangulares''' y de '''diente de sierra'''.
*'''{GRAFICA}'''
* <math>v_m = 0</math>
* <math>v_ef = \frac {A} {\sqrt 3}</math>
*'''{GRAFICA}'''
* <math>v_m = \frac {A} {2}</math>
* <math>v_ef = \frac {A} {\sqrt 3}</math>
== Señal exponencial==
Es una señal que decrece en el tiempo (podría ser la señal de descarga de un condensador) <math>A e^{- \frac t \tau } u(t)</math> donde <math>\tau</math> es una constante temporal.
*'''{GRAFICA}'''
<math>\begin{matrix} t=0 & A \\ t=\tau & 0.37 A \\ t=2\tau & 0.13 A \\ t=3\tau & 0.05 A (5%) \\ t=4\tau & 0.02 A (2%) \\ t=5\tau & 0.007 A (<1%) \end{matrix}</math>
Según la precisión que necesitemos podemos dar por finalizada la señal en t=3τ, t=4τ, t=5τ, ... Puesto que para estos valores la señal se hace casi imperceptible.
== Señal sinusoidal ==
Es una señal del tipo: <math>A \sin (\omega t + \phi) u(t)</math> (se podría poner en el lugar del seno un coseno, pero se debería camibar φ por φ+π/2).
*'''{GRAFICA}'''
* '''T''' es el periodo
* '''ω''' es la frecuencia angular o pulsación
* '''f''' es la frecuencia
* '''φ''' es el ángulo de fase
La relación que une a estas características es: <math>T = \frac {2\pi} {\omega} = \frac 1 f</math>
Cualquier señal periódica se puede expresar como la suma de señales sinusoidales.
=== Sinusoidal rectificada ===
La señal sinusoidal rectificada a media onda
*'''{GRAFICA}'''
* <math>v_m = \frac {A}{\pi}</math>
* <math>v_{ef} = \frac {A}{2}</math>
La señal sinusoidal rectificada a onda completa
*'''{GRAFICA}'''
* <math>v_m = \frac {2A}{\pi}</math>
* <math>v_{ef} = \frac {A}{\sqrt 2}</math>
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