En los circuitos de corriente alterna (CA), los valores de voltaje y corriente cambian constantemente de dirección y magnitud debido a la naturaleza de la señal sinusoidal. Para analizar y comprender el comportamiento de estos circuitos, es esencial utilizar métodos de medición adecuados y entender los parámetros eléctricos clave.
Tipos de Medición:
- Medición Directa:
- Utiliza instrumentos como el multímetro o el osciloscopio para obtener los valores de corriente, voltaje y otros parámetros directamente desde el circuito.
- Medición Indirecta:
- Implica el uso de dispositivos adicionales, como transformadores de corriente o de potencial, para reducir los niveles de voltaje o corriente antes de medirlos.
- Medición con Instrumentos de Efecto RMS:
- Para medir con precisión los valores eficaces de corriente y voltaje en señales no sinusoidales, es necesario utilizar medidores que miden el valor efectivo o rms (Root Mean Square).
Parámetros Eléctricos en CA:
1. Voltaje RMS (Valor eficaz de voltaje)
- El voltaje RMS es el valor equivalente de voltaje de corriente continua que entregaría la misma potencia en una resistencia.
- Es el valor más comúnmente medido y reportado, ya que permite calcular la potencia consumida por los dispositivos.
- Fórmula:
2. Corriente RMS (Valor eficaz de corriente)
- Similar al voltaje, la corriente RMS es el valor eficaz de la corriente alterna que produce el mismo efecto de calentamiento que una corriente continua equivalente.
- Fórmula:
3. Voltaje Pico (Vp)
- El voltaje pico es el valor máximo que alcanza el voltaje en la señal sinusoidal durante un ciclo.
- Este valor se mide desde la línea de referencia cero hasta el punto más alto de la onda.
4. Corriente Pico (Ip)
- La corriente pico es el valor máximo de corriente alcanzado en una señal de corriente alterna.
- Al igual que el voltaje pico, es el valor más alto que se registra en un ciclo completo.
5. Voltaje Pico a Pico (Vpp)
- El voltaje pico a pico es la diferencia entre el valor máximo positivo y el valor máximo negativo de la señal.
- Fórmula:
Vpp = 2 · Vpico - Es importante en señales que varían de manera simétrica alrededor de cero.
6. Corriente Pico a Pico (Ipp)
- La corriente pico a pico es la diferencia entre el valor máximo positivo y el valor máximo negativo de la corriente en una señal alterna.
- Fórmula:
Ipp = 2 · Ipico
Métodos de Medición de estos Parámetros:
- Multímetro (True RMS)
- Es una de las herramientas más comunes y útiles para medir el valor RMS de corriente y voltaje en un circuito de CA. Si el multímetro tiene la función “True RMS”, también puede medir con precisión señales no sinusoidales.
- Osciloscopio
- El osciloscopio permite visualizar la forma de la onda de voltaje o corriente. Con él, es posible medir directamente los valores de voltaje pico, voltaje pico a pico y corriente pico.
- Transformador de Corriente
- Este dispositivo permite medir corrientes elevadas en un circuito de CA reduciendo la señal a un nivel más manejable que se puede medir con precisión.
- Transformador de Potencial
- Reduce el voltaje en circuitos de alto voltaje a un nivel más bajo para permitir la medición de voltaje de manera segura.
- Medidor de Potencia
- Permite medir la potencia real, reactiva y aparente en un circuito de corriente alterna, y también los valores RMS de voltaje y corriente.
Relación entre los Parámetros y la Onda Sinusoidal:
- El voltaje y la corriente en un circuito de CA siguen un comportamiento sinusoidal. Los valores RMS son clave para entender cómo los dispositivos consumen potencia, ya que el valor RMS de la señal sinusoidal proporciona un valor equivalente que es fácil de usar en cálculos de potencia, eficiencia y otros aspectos del circuito.