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PROPAGACIÓN Y TRATAMIENTO DE SEÑALES Principios de Propagación y Tratamiento de Señales 1.1 INTRODUCCION La Historia de la Física está llena de grandes científicos como Galileo, Newton o Einstein, etc., cuyas contribuciones han sido decisivas, pero también de un número muy grande de científicos cuyos nombres no aparecen en los libros de texto. No existe el genio aislado al que de repente se le ocurre la idea clave que cambia el curso de la Ciencia. El avance en el progreso científico no se produce solamente por las contribuciones aisladas y discontinuas de unas mentes privilegiadas. 1.2 ELECTRICIDAD ¿Se ha puesto ha pensar alguna vez, qué cambios habría en muestra manera de vivir si por un largo período nos quedáramos sin energía eléctrica?. Estará de acuerdo que gran parte de las comodidades que tenemos en la actualidad se deben a la electricidad. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PUEBLA 1

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PROPAGACIÓN Y TRATAMIENTO DE SEÑALES

Principios de Propagación y Tratamiento de Señales

1.1 INTRODUCCION

La Historia de la Física está llena de grandes científicos como Galileo,

Newton o Einstein, etc., cuyas contribuciones han sido decisivas, pero también de

un número muy grande de científicos cuyos nombres no aparecen en los libros de

texto. No existe el genio aislado al que de repente se le ocurre la idea clave que

cambia el curso de la Ciencia. El avance en el progreso científico no se produce

solamente por las contribuciones aisladas y discontinuas de unas mentes

privilegiadas.

1.2 ELECTRICIDAD

¿Se ha puesto ha pensar alguna vez, qué cambios habría en muestra

manera de vivir si por un largo período nos quedáramos sin energía eléctrica?.

Estará de acuerdo que gran parte de las comodidades que tenemos en la

actualidad se deben a la electricidad.

Gracias a la electricidad es posible poner a funcionar dispositivos, máquinas

y equipos, que le han permitido al hombre un amplio estudio de los fenómenos

naturales y sociales que influyen en el comportamiento y bienestar humano.

La electricidad es una de las manifestaciones de la energía y para su

estudio, se ha dividido en varias partes:

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a) Electrostática: Se encarga del estudio de las cargas eléctricas en reposo.b) Electrodinámica: Estudia las cargas eléctricas en movimiento.c) Electromagnetismo: Estudia la relación entre las corrientes eléctricas y el

campo magnético.

A continuación se presenta el desarrollo que ha presentado la electricidad

desde el estudio de las cargas eléctricas, su asociación con el magnetismo, donde

en su conjunto revolucionaron nuestra tecnología hasta nuestros tiempos y

posiblemente en un futuro.

1.3 CARGA ELECTRICA

De acuerdo a nuestra concepción actual de la materia, la carga eléctrica es

una propiedad que nace de la estructura misma de la materia, de su estructura

atómica. Esta idea consiste en que la materia está compuestos por átomos, los

cuales están formados por la misma cantidad de cargas eléctricas positivas y

negativas (además de partículas eléctricamente neutras).

Coulomb encontró experimentalmente que la fuerza de atracción o

repulsión ,entre cargas de signos opuestos o iguales, respectivamente, son

directamente proporcionales al producto de la intensidad de sus cargas e

inversamente proporcionales al cuadrado de distancia entre ellas .

Para lograr que un cuerpo quede cargado eléctricamente requerimos que

haya en él un exceso de uno de los dos tipos de carga (+ o - ) , lo cual podemos

lograr haciendo uso de diferentes procesos: Frotamiento, inducción y contacto.

Anteriormente se pensaba que la carga era un flujo constante de energía,

pero en la actualidad se sabe que la carga está cuantizada con un valor de

1.602(10-19) C, donde la unidad de la carga eléctrica en el sistema internacional es

el Coulomb. Además se dice que la carga eléctrica en un sistema cerrado se

conserva, ya que al electrizar un cuerpo no se está creando carga, sólo se

transmite carga (electrones) de un cuerpo a otro. La carga total siempre

permanece constante. A continuación se presentan algunas equivalencias en el

S.I.:

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1 Coulomb = 6,25x10 18 electrones

Para cargas más pequeñas se usan los submúltiplos:

1 nanocoulomb = 1nC = 1(10-9) C 1 milicoulomb = 1mC = 0,001 C = 1(10-3)C1 microcoulomb = 1C = 0,000001 C = 1(10 – 6) C

La siguiente tabla I muestra los valores de las cargas de las partículas

fundamentales de la materia:

PARTICULA CARGA (Coulomb) MASA (Kilogramos)ELECTRÓN -1,602 x 10 –19 9,109 x 10-31

PROTON +1,6019 x 10 -19 1,676 x 10-27

NEUTRON 0 1,675 x 10-27

TABLA I

Las formas de electrizar un cuerpo son los siguientes:

a) Electrización por contacto

Consiste en cargar un cuerpo con sólo ponerlo en contacto con otro

previamente electrizado. En este caso, ambos quedarán cargados con carga del

mismo signo.

Esto se debe a que habrá transferencia de electrones libres desde el cuerpo

que los posea mayor cantidad hacia el que los contenga en menor proporción y

manteniéndose este flujo hasta que la magnitud de la carga sea la misma en

ambos cuerpos.

b) Electrización por frotamiento

Esta forma de cargar los cuerpos es por la fricción entre ellos, es decir por

las transferencias de carga de un cuerpo a otro. Es de relevancia tener en cuenta

que este mecanismo produce cuerpos electrizados con cargas de signos

opuestos.

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c) Electrización por inducción

Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está

neutro. Cuando se acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece

una interacción eléctrica entre las cargas del primero y las del cuerpo neutro.

Como resultado de esta interacción, la distribución inicial se ve alterada: el cuerpo

electrizado provoca el desplazamiento de los electrones libres del cuerpo neutro.

En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en

el cuerpo neutro, pero en algunas zonas se carga positivamente y en otras

negativamente (figura 1).

Se dice entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo

electrizado, denominado inductor, induce una carga con signo contrario en el

cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.

Figura 1.- Procedimiento para electrificar un cuerpo por inducción.

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1.4 EXPERIMENTOS CLASICOS ELECTRICOS

En la investigación de la electricidad fueron fundamentales algunos

experimentos que demostraron su gran potencial:

a) El Electroscopio: El electroscopio consta de dos láminas delgadas de oro o

aluminio A que están fijas en el extremo de una varilla metálica B que pasa a

través de un soporte C de ebonita, ámbar o azufre (figura 2). Cuando se toca la

bola del electroscopio con un cuerpo cargado, las hojas adquieren carga del

mismo signo y se repelen siendo su divergencia una medida de la cantidad de

carga que ha recibido. La fuerza de repulsión electrostática se equilibra con el

peso de las hojas.

Si se aplica una diferencia de potencial entre la bola C y la caja del mismo,

las hojas también se separan. Se puede calibrar el electroscopio trazando la curva

que nos da la diferencia de potencial en función del ángulo de divergencia.

Figura 2.- Electroscopio: Cuando se acerca al electroscopio una barra de ebonita cargada negativamente, se inducen cargas positivas en la esferilla colectora y cargas negativas en las

laminillas, mismas que se rechazan por tener cargas de igual signo.

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b) Jaula de Faraday: Una jaula de Faraday es una pantalla eléctrica, una

superficie conductora que rodea un espacio hueco impidiendo las perturbaciones

producidas por campos eléctricos externos.

Esto se puede observar fácilmente con una radio de baterías sintonizada en

una estación de buena potencia, si cubriéramos con papel periódico la radio

seguirá recibiendo la señal, mientras que si la cubriéramos con papel aluminio

observaremos que la radio no se escuchará. Esto debido a que el papel conductor

crea una superficie conductora impidiendo el paso de la señal al aparato.

c) Inducción Electromagnética de Faraday:

La inducción electromagnética fue descubierta casi simultáneamente y de

forma independiente por Michael Faraday y Joseph Henry en 1830. La inducción

electromagnética es el principio sobre el que se basa el funcionamiento del

generador eléctrico, el transformador y muchos otros dispositivos. Supongamos

que se coloca un conductor eléctrico en forma de circuito en una región en la que

hay un campo magnético. Si el flujo F a través del circuito varía con el tiempo, se

puede observar una corriente en el circuito (mientras el flujo está variando).

Midiendo la f.e.m. inducida se encuentra que depende de la rapidez de variación

del flujo del campo magnético con el tiempo.

El significado del signo menos, es decir, el sentido de la corriente inducida

(ley de Lenz) se muestra en la figura 3, mediante una flecha en la circunferencia.

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Figura 3.- Ley de Faraday.

1.5 MATERIALES ELECTRICOS

Los conductores son materiales en los que las cargas eléctricas se mueven

con bastante libertad, en tanto que en los materiales aisladores o dieléctricos las

cargas se mueven con mucha dificultad.

Materiales como el vidrio, el caucho y la lucita entran en esta categoría de

aisladores, cuando dichos materiales se cargan por frotamiento, sólo el área que

se frota queda cargada y la carga no puede moverse a otras regiones del material.

En contraste, materiales como el cobre, el aluminio y la plata son buenos

conductores, cuando estos materiales se cargan en alguna pequeña región, la

carga se distribuye rápidamente por sí sola sobre toda la superficie del conductor.

Los semiconductores son una tercera clase de materiales, sus propiedades

eléctricas se encuentran entre las de los aisladores y las de los conductores, el

silicio y el germanio son ejemplos bien conocidos de semiconductores elementales

utilizados comúnmente en diversos dispositivos electrónicos.

Por lo tanto los semiconductores son materiales de conductividad

intermedia entre la de los metales y los aislantes, que se modifica en gran medida

por la temperatura, la excitación óptica y las impurezas.

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La conducción de energía eléctrica de un material puede explicarse si se

parte de las consideraciones energéticas. En un cuerpo sólido el estado

energético de los electrones libres se diferencia del estado de electrones ligados.

Esto se puede caracterizar mediante el diagrama de bandas de energía.

Si un electrón de la banda de valencia alcanzara la energía necesaria para

saltar a la banda de conducción, podría moverse al estado vacío de la banda de

conducción de otro átomo vecino, generando corriente eléctrica (Figura 4a). A

temperatura ambiente casi ningún electrón tiene esta energía, es un aislante.

Cuando no hay banda prohibida, los electrones de la banda de valencia

tienen la misma energía que los estados vacíos de la banda de conducción, por lo

que pueden moverse generando corriente eléctrica (Figura 4b). A temperatura

ambiente es un buen conductor.

Si un electrón de la banda de valencia alcanza la energía necesaria para

saltar a la banda de conducción, puede moverse al estado vacío de la banda de

conducción de otro átomo vecino, generando corriente eléctrica (Figura 4c). A

temperatura ambiente algunos electrones tienen esta energía. Es un

semiconductor.

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Figura 4 .- (a) Diagrama de bandas de energía de un material aislante. (b) Diagrama de bandas de energía de un material conductor. (c) Diagrama de bandas de energía de un material

semiconductor.

1.6 LEY DE COULUMB

Las formulaciones matemáticas para poder describir el comportamiento de

la fuerza eléctrica fueron desarrolladas en el año 1785 por Charles-Agustín de

Coulomb, famoso también por sus investigaciones sobre el magnetismo, el roce,

las fuerzas insertas en estructuras de ingeniería y otros temas. Es posible estimar,

por ejemplo, en lo que respecta a distancia, que la «fuerza de Coulomb» es igual a

la de gravedad como la describió Newton: al duplicar la distancia, su magnitud

disminuye a la cuarta parte (ley inversa del cuadrado de la distancia). Pero pese a

ello, hay una diferencia fundamental entre ambas fuerzas. Mientras la gravedad

depende de la masa del objeto (se duplica cuando se duplica la masa), la fuerza

eléctrica sólo depende de su carga (también se duplica con la carga, pero

permanece invariable si se dobla en tamaño la masa).

Podemos describir también el fenómeno, señalando que mientras dos

cuerpos de distinta masa caen igual hacia un tercero que los atrae por gravedad,

dos objetos de diferente carga caen en forma diferente si son atraídos

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eléctricamente hacia un tercero. La fuerza eléctrica no es reductible a una

propiedad geométrica del espacio-tiempo, como lo es la gravedad.

El valor de la constante de proporcionalidad depende de las unidades en las

que se exprese F, q, q’ y r. En el Sistema Internacional de Unidades de Medida

vale 9·109 Nm2/C2.

Ejemplo: Una carga de 5µC se encuentra en el aire a 20cm de otra carga de

–2µC como se muestra en la figura, ¿Cuál es la fuerza eléctrica que ejerce F1

sobre F2?.

Datos:

Q1= 5(10-6)CQ2= -2(10-6)CR= 20cm=0.20mF12= ?

1.7 CAMPO ELECTRICO

El campo eléctrico asociado a una carga aislada o a un conjunto de cargas

es aquella región del espacio en donde se dejan sentir sus efectos. Así, si en un

punto cualquiera del espacio en donde está definido un campo eléctrico se coloca

una carga de prueba o carga testigo, se observará la aparición de fuerzas

eléctricas, es decir, de atracciones o de repulsiones sobre ella.

La fuerza eléctrica que en un punto cualquiera del campo se ejerce sobre la

carga unidad positiva, tomada como elemento de comparación, recibe el nombre

de intensidad del campo eléctrico y se representa por la letra E. Por tratarse de

una fuerza la intensidad del campo eléctrico es una magnitud vectorial que viene

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definida por su módulo E y por su dirección y sentido. En lo que sigue se

considerarán por separado ambos aspectos del campo E.

La expresión del módulo de la intensidad de campo E puede obtenerse

fácilmente para el caso sencillo del campo eléctrico creado por una carga puntual

Q sin más que combinar la ley de Coulomb con la definición de E. La fuerza que Q

ejercería sobre una carga unidad positiva 1+ en un punto genérico P distante r de

la carga central Q viene dada, de acuerdo con la ley de Coulomb, por:

Pero aquélla es precisamente la definición de E y, por tanto, ésta será también su

expresión matemática:

Puesto que se trata de una fuerza electrostática estará aplicada en P,

dirigida a lo largo de la recta que une la carga central Q y el punto genérico P, en

donde se sitúa la carga unidad, y su sentido será atractivo o repulsivo según Q

sea negativa o positiva respectivamente. Si la carga testigo es distinta de la

unidad, es posible no obstante determinar el valor de la fuerza por unidad de carga

en la forma:

Ejemplo:

Se trata ahora de determinar la intensidad de campo eléctrico debido a una

carga puntual Q = 1,6 (10-6) C en un punto P situado a una distancia de 0,4 m de la

carga y de dibujar en dicho punto el vector que lo representa. ¿Cuál sería la fuerza

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eléctrica que se ejercería sobre otra carga q = 3(10-8 )C si se la situara en P?

Tómese como medio el vacío con K = 9(109 )N m2/C2.

El módulo de la intensidad de campo E debido a una carga puntual Q viene dada

por la expresión:

Dicho valor depende de la carga central Q y de la distancia al punto P, pero en él

no aparece para nada la carga que se sitúa en P por ser ésta, siempre que se

utiliza este concepto, la carga unidad positiva. Sustituyendo en la anterior

expresión se tiene:

Por tratarse de una fuerza debida a una carga positiva también sobre la unidad

de carga positiva será repulsiva y el vector correspondiente estará aplicado en P y

dirigido sobre la recta que une Q con P en el sentido que se aleja de la carga

central Q.

1.8 POTENCIAL ELECTRICO

Se define el potencial se define como el trabajo realizado para trasladar un

objeto de un punto a otro. En particular, para el caso eléctrico, definimos el

potencial eléctrico del punto A al punto B, como el trabajo realizado para trasladar

una carga positiva unitaria q de un punto a otro, desde B hasta A.

Las unidades para el potencial eléctrico son de (Joules/Coulombs o Volts).

Nótese además que el trabajo que hemos sustituido en la ecuación proviene de la

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construcción de trabajo eléctrico. Si consideramos que hemos construido la noción

de potencial eléctrico en base a la construcción de un campo conservativo, esto

del hecho de suponer una fuerza que tienda a contrarrestar la fuerza del campo

para mantener la partícula cargada en equilibrio estático. Por lo tanto el potencial

eléctrico se expresa por:

Ejemplo:

Para transportar una carga de 5µC desde el suelo hasta la superficie de

una esfera cargada se realiza un trabajo de 60x10-6 J. ¿Cuál es el valor del

potencial eléctrico de la esfera?.

Datos:

q = 5x10-6 C T = 60 x 10-6 JV = ?

1.9 MAGNETISMO

El fenómeno del magnetismo se conoce desde hace miles de años. Las

manifestaciones conocidas más antiguamente son las que corresponden, primero,

a los imanes, que se encuentran naturalmente en la forma de algunos depósitos

minerales, como la magnetita. Posteriormente, probablemente los chinos,

descubrieron el magnetismo terrestre, produciendo como resultado tecnológico la

invención de la brújula, y su posterior aplicación a la navegación marítima. El

estudio sistemático de los fenómenos magnéticos comenzó hace algunos siglos, y

encontrándose a Gauss entre los investigadores que realizaron contribuciones de

importancia. En el siglo pasado, Oersted (cerca de 1820) descubrió que las

corrientes eléctricas dan origen a efectos magnéticos, en particular, la corriente

eléctrica que circula por un conductor produce un efecto que es completamente

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PROPAGACIÓN Y TRATAMIENTO DE SEÑALES

equivalente al que produce un imán, siendo capaz de atraer objetos de fierro,

deflectar una brújula, etc..

El magnetismo es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una

de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las fuerzas magnéticas son

producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo

electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.

Una barra imantada o un cable que transporta corriente pueden influir en

otros materiales magnéticos sin tocarlos físicamente porque los objetos

magnéticos producen un ‘campo magnético’. Los campos magnéticos suelen

representarse mediante ‘líneas de campo magnético’ o ‘líneas de fuerza’.

En cualquier punto, la dirección del campo magnético es igual a la dirección

de las líneas de fuerza, y la intensidad del campo es inversamente proporcional al

espacio entre las líneas. Faraday consideró útil imaginar que de un imán salen

líneas de fuerza magnética, una sola línea de fuerza equivale a la unidad del flujo

magnético B, en el S.I. su unidad de medición es el Weber, con la siguiente

equivalencia:

1 Webwer = 1x108 Maxwell

La Densidad del flujo magnético o inducción magnética B es una región de

un campo magnético que equivale al número de líneas de fuerza que atraviesan

perpendicularmente a al unidad de área, por lo tanto:

La unidad de la densidad del flujo magnético es el Tesla (T).

La intensidad del campo magnético H, para un medio determinado, es el

cociente que resulta de la densidad de flujo magnético B entre la permeabilidad

magnética del medio:

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En la ecuación anterior la permeabilidad del medio toma el valor de la

permeabilidad en el vació µ0 con un valor µ = 4 x 10-7Wb/Am.

1.10 RELUCTANCIA Y MATERIALES MAGNETICOS

A continuación definiremos el concepto de reluctancia y los tipos de

materiales magnéticos.

a) RELUCTANCIA: Es la resistencia magnética que en un circuito atravesado por

un flujo magnético de inducción, es igual al cociente que resulta de dividir la

fuerza magnetomotriz entre la densidad del flujo magnético.

b) FERROMAGNETICOS: Cuando las líneas del flujo magnético pasan con

mucha facilidad por el cuerpo que en el vacío, por ejemplo, el fierro, cobalto y

níquel.

c) PARAMAGNETICOS: En el las líneas de flujo magnético atraviesan con más

libertad por el cuerpo que por el vacío, por ejemplo, el aluminio, litio y platino.

d) DIAMAGNÉTICOS: Cuando las líneas del flujo magnético tienen mayor

circulación en el vacío que por el cuerpo, como sucede con el cobre, oro,

mercurio y plata.

1.11 ELECTROMAGNETISMO

Electromagnetismo es la parte de la física que estudia los campos

electromagnéticos, sus interacciones con la materia y, en general, la electricidad y

el magnetismo.

El electromagnetismo estudia conjuntamente los fenómenos físicos en los

cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, así como los

relativos a los campos magnéticos y a sus efectos sobre diversas sustancias.

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PROPAGACIÓN Y TRATAMIENTO DE SEÑALES

El electromagnetismo, por lo tanto estudia los fenómenos eléctricos y

magnéticos que se unen en una sola teoría, que se resumen en cuatro ecuaciones

vectoriales que relacionan campos eléctricos y magnéticos conocidas como las

ecuaciones de Maxwell. Gracias a la invención de la pila se pudieron efectuar los

estudios de los efectos magnéticos que se originan por el paso de corriente

eléctrica a través de un conductor.

Históricamente, el magnetismo y la electricidad habían sido tratados como

fenómenos distintos y eran estudiados por ciencias diferentes.

Sin embargo, los descubrimientos de Oersted, que en 1819, observó que la aguja

de una brújula tomaba una posición perpendicular al pasar corriente a través de un

conductor próximo a ella.

Así mismo los estudios de Faraday en el mismo campo, sugerían que la

electricidad y el magnetismo eran manifestaciones de un mismo fenómeno.

La idea anterior fue propuesta y materializada por el físico escocés James Clerk

Maxwell (1831-1879), quien luego de estudiar los fenómenos eléctricos y

magnéticos concluyó que son producto de una misma interacción, denominada

interacción electromagnética, lo que le llevó a formular, alrededor del año 1850,

las ecuaciones antes citadas, que llevan su nombre, en las que se describe el

comportamiento del campo electromagnético. Estas ecuaciones dicen

esencialmente que:

Existen portadores de cargas eléctricas, y las líneas del campo eléctrico parten desde las cargas positivas y terminan en las cargas negativas.

No existen portadores de carga magnética; por lo tanto, el número de líneas del campo magnético que salen desde un volumen dado, debe ser igual al número de líneas que entran a dicho volumen.

Un imán en movimiento, o, dicho de otra forma, un campo magnético variable, genera una corriente eléctrica llamada corriente inducida.

cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos.

En el electromagnetismo podemos determinar el valor de la inducción magnética

con respecto a una corriente por la ecuación:

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PROPAGACIÓN Y TRATAMIENTO DE SEÑALES

donde: B = Inducción magnético en un punto determinado, pero perpendicular al conductor, se mide en teslas T.µ = Permeabilidad del medio que rodea al conductor, se expresa en Tm/A.I = Intensidad de la corriente que circula por el conductor, su unidad es el ampere.d = Distancia perpendicular entre el conductor y el punto considerado, se mide en metros.

En el caso de que se presente una corriente que circula a través de un

solenoide o bobina con determinado número de vueltas, diámetro de vueltas y

calibre del conductor.

Donde r es el radio de la bobina o solenoide.

Donde, N es el número de vueltas de las espiras y L es la longitud medida en

metros m.

1.12 CORRIENTE ALTERNA

Normalmente la tensión presente en las instalaciones eléctricas no tiene

siempre el mismo valor, sino que varía con el tiempo, siendo en la mayoría de los

casos alterna senoidal.

Una corriente alterna senoidal es aquella que cambia de sentido en el tiempo y

que toma valores según la función matemática seno, repitiéndose de forma

periódica.

El siguiente gráfico aclara el concepto:

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En este caso el gráfico muestra el voltaje (que es también alterno) y

tenemos que la magnitud de éste varía primero hacia arriba y luego hacia abajo

(de la misma forma en que se comporta la corriente) y nos da una forma de onda

llamada: onda senoidal.

El voltaje varía continuamente, y para saber que voltaje tenemos en un

momento específico, utilizamos la fórmula; V = Vp x Seno (Θ) donde Vp = V pico

es el valor máximo que obtiene la onda y Θ es una distancia angular y se mide en

grados.

Aclarando un poco esta última parte y analizando el gráfico anterior, se ve

que la onda senoidal es periódica (se repite la misma forma de onda

continuamente). Si se toma un período de ésta (un ciclo completo), se dice que

tiene una distancia angular de 360º. Y con ayuda de la fórmula que ya dimos, e

incluyendo Θ (distancia angular para la cual queremos saber el voltaje) obtenemos

el voltaje instantáneo de nuestro interés.

Para cada distancia angular diferente el valor del voltaje es diferente, siendo

en algún caso positivo y en otro negativo (cuando se invierte su polaridad.).

FRECUENCIA:(f) Si se pudiera contar cuantos ciclos de esta señal de voltaje

suceden en un segundo tendríamos: la frecuencia de esta señal, con unidad de

ciclos / segundo, que es lo mismo que Hertz o Hertzios.

PERIODO:(T) El tiempo necesario para que un ciclo de la señal anterior se

produzca, se llama período (T) y tiene la fórmula: T = 1 / f, o sea el período (T) es

el inverso de la frecuencia. (f).

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VOLTAJE PICO-PICO:(Vpp) Analizando el gráfico se ve que hay un voltaje

máximo y un voltaje mínimo. La diferencia entre estos dos voltajes es el llamado

voltaje pico-pico (Vpp) y es igual al doble del Voltaje Pico (Vp).

VOLTAJE RMS.(Vrms): Se puede obtener el voltaje equivalente en corriente

continua (Vrms) de este voltaje alterno con ayuda de la fórmula

Vrms = 0.707 x Vp.

Este valor de voltaje es el que obtenemos cuando utilizamos un voltímetro.

Ejemplo:

Si se prepara un voltímetro para que pueda medir voltajes en corriente alterna

(a.c.) y medimos la salida de un tomacorriente de una de nuestras casas, lo que

vamos a obtener es: 110 Voltios o 220 Voltios aproximadamente, dependiendo del

país donde se mida.

El voltaje que leemos en el voltímetro es un VOLTAJE RMS de 110 o 220 Voltios.

Cuál será el voltaje pico (Vp) de esta señal?

Revisando la fórmula del párrafo anterior despejamos Vp. Vp = Vrms / 0.707- Caso Vrms = 110 V, Vp = 110 / 0.707 = 155.6 Voltios- Caso Vrms = 220 V, Vp = 220 / 0.707 = 311.17 Voltios

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