Altifigence Academy

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Los fasores describen un régimen sinusoidal estacionario

Usa impedancia compleja y separa RMS,pico y fase.

Una frecuencia,respuesta estabilizada

Un fasor representa amplitud y fase de una sinusoide a una frecuencia angular ω=2πf\omega=2\pi f. Es útil después de estabilizarse los transitorios de un circuito lineal. No describe directamente arranque,una forma de onda recortada ni una mezcla de frecuencias en un solo número. Analiza por separado las distintas frecuencias sinusoidales y combínalas solo cuando se aplique superposición lineal.

Usa una convención coherente de amplitud. Aquí las amplitudes de fasores son RMS. Para una sinusoide,RMS es el pico dividido por √2 y pico a pico es dos veces el pico. Una sinusoide de 1 V RMS tiene 1.414214 V de pico y 2.828427 V pico a pico. Mezclar una entrada de pico con una salida RMS produce una ganancia falsa aunque todo lo demás sea correcto.

Impedancias complejas

Una resistencia ideal tiene impedancia R,un condensador 1/(jωC)1/(j\omega C) y un inductor jωLj\omega L. A 1 kHz,un condensador de 100 nF tiene magnitud de reactancia 1591.549 Ω y fase −90°. Un inductor de 10 mH tiene reactancia 62.8319 Ω y fase +90°. El signo codifica la relación de fase tensión-corriente.

Excita una resistencia de 1 kΩ y un condensador de 100 nF en serie con 1 V RMS a 1 kHz. La impedancia total es 1000−j1591.5491000-j1591.549 Ω,con magnitud 1879.635 Ω. La magnitud de corriente es 0.532018 mA y la corriente adelanta a la tensión de fuente aproximadamente 57.86°. La tensión de resistencia es 0.532018 V RMS. La magnitud de tensión del condensador es aproximadamente 0.846733 V RMS.

Esas dos magnitudes no suman aritméticamente 1 V porque sus fases difieren. Su suma compleja sí es igual a la fuente. Es la versión de KVL en alterna,con fasores en vez de magnitudes sin signo.

Conserva la interpretación

Para la potencia media en la resistencia,usa corriente RMS al cuadrado por R,aproximadamente 0.283043 mW aquí. El condensador ideal tiene disipación media cero,aunque almacena y devuelve energía. Uno real puede disipar potencia por sus pérdidas; eso requiere términos adicionales del modelo.

Inténtalo tú

A 2 kHz, ¿cuál es la magnitud de reactancia del mismo condensador de 100 nF?

Leer la explicación

XC = 1/(2πfC) = 795.774715 Ω,la mitad de su valor a 1 kHz. Su fase de impedancia ideal sigue siendo −90°.

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