Voltaje RMS

Published On Jan-18-2018

Transcripción

Muy a menudo, encontraremos el término voltaje RMS, tanto en cálculos electrónicos puros, como en aplicaciones de audio. Por ejemplo, un medidor de picos, o peak meter, muestra el nivel de la señal en cada instante, de manera similar que el voltaje instantáneo de una señal. Por el contrario, un medidor VU, Volume Unit, por sus siglas en inglés, o VU meter, mostrará un nivel promedio en lugar de los niveles instantáneos. Esto se asemeja al voltaje RMS.

Figura 5.7. Medidores de pico y VU

Al trabajar con voltajes AC, se suele indicar un voltaje DC el cual es capaz de realizar la misma cantidad de trabajo que el voltaje AC en cuestión. Este voltaje es denominado voltaje RMS, root mean square o media cuadrática.

En realidad, se trata simplemente de un promedio, es decir, la suma de la magnitud de todos voltajes instantáneos, divididos entre la cantidad de valores de voltajes instantáneos. Ahora bien, debido a que muchos de los voltajes instantáneos son negativos, se eleva cada valor al cuadrado. Así, se eliminan los signos negativos. Luego, para “neutralizar” el efecto de haber elevado al cuadrado, se saca la raíz cuadrada del cociente de la suma de los valores entre el número de valores. De allí el nombre “media cuadrática”, en lugar de solo “media”.

En la primera fórmula que observamos, “N” mayúscula representa la cantidad de valores, mientras que “x” representa cada valor.

Figura 5.8. Valor RMS en funciones discretas

Ahora bien, resulta imposible medir todos los voltajes instantáneos de una función continua, como lo es el voltaje en un circuito. En estos casos, se utiliza una integral que considera el período transcurrido entre los tiempos T1 y T2. “T” minúscula representa el tiempo transcurrido. Así, vemos que la función f de t es una función del tiempo. También, el valor “t” minúscula se ubica dentro del rango incluido por la integral.

Figura 5.9. Valor RMS en funciones continuas

En el caso de las fuentes de voltaje AC con forma de onda sinusoidal, el voltaje RMS es siempre el voltaje máximo dividido entre la raíz cuadrada de dos, es decir, 0.707 veces el voltaje máximo.

Figura 5.10. Voltaje RMS en circuitos con fuentes sinusoidales

Cabe mencionar que los voltajes de las conexiones eléctricas se dan en valores RMS. Por ejemplo, una conexión de 120 voltios, tiene un valor RMS de 120 voltios y un valor pico de 120 voltios por la raíz cuadrada de dos, aproximadamente 170 voltios.

Figura 5.11. Voltaje RMS de una conexión casera

Podemos encontrar la potencia promedio disipada por un resistor conectado a una fuente sinusoidal, por medio de la siguiente fórmula.

Figura 5.12. Potencia promedio disipada por un resistor conectado a una fuente sinusoidal

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