entendiendo el periodo y la frecuencia en electronica

Entendiendo el período y la frecuencia en electrónica todo lo que necesitas saber

En nuestra publicación previa, se plasmó una definición de la corriente eléctrica como el flujo de electrones mediante un medio conductor. En esta ocasión, profundizaremos en tres conceptos clave relacionados: corriente continua, corriente alterna, frecuencia y periodo.

Cálculo eficiente del periodo en electrónica Una comprensión profunda del concepto

El concepto de periodo es esencial en el mundo de la electrónica, ya que representa la cantidad de tiempo que tarda una señal en completar un ciclo. En otras palabras, es el lapsus temporal en el que una señal repetitiva vuelve a su punto de partida. Para una mejor comprensión de este término, es imprescindible conocer la fórmula para su cálculo en electrónica.

De forma resumida, se puede establecer que el periodo es inversamente proporcional a la frecuencia. En otras palabras, mientras mayor sea la frecuencia de una señal, menor será su periodo y viceversa.

Para realizar mediciones precisas del periodo en una señal, es necesario utilizar un osciloscopio, una herramienta fundamental para los técnicos en electrónica. Este dispositivo permite visualizar la forma de onda de la señal y, por lo tanto, calcular el tiempo de un ciclo de manera exacta.

Frecuencia cíclicaeditar

La importancia de la frecuencia cíclica en la teoría del electromagnetismo

En la teoría del electromagnetismo, se utiliza una cantidad adicional para facilitar cálculos en la física teórica y la ingeniería eléctrica y de radio: la frecuencia cíclica (también conocida como frecuencia radial, cíclica o circular), indicada por ω. Esta cantidad física escalar se expresa en radianes por segundo en los sistemas SI y CGS, y su dimensión es inversa a la del tiempo, ya que se relaciona con la velocidad angular.

En términos numéricos, la frecuencia cíclica equivale al número de ciclos, oscilaciones o revoluciones que se producen en 2π segundos. La introducción de esta frecuencia básica simplifica muchas fórmulas en la física teórica y la electrónica. Por ejemplo, la frecuencia cíclica resonante del circuito LC oscilatorio se puede representar como ωLC=1/LC,{displaystyle omega _{LC}=1/{sqrt {LC}},} y su frecuencia de resonancia habitual es νLC=1/(2πLC).{displaystyle nu _{LC}=1/(2pi {sqrt {LC}}).} Sin embargo, algunas fórmulas se vuelven más complejas debido a los multiplicadores 2π y 1/2π que aparecen en ellas.

No obstante, su implementación permite un tratamiento más adecuado de ciertos fenómenos y su relación con la velocidad angular en el movimiento de rotación.

Visión intuitivaeditar

Dentro del espectro electromagnético, encontramos una gran variedad de ondas con diferentes frecuencias. Esta diferencia puede ser comparada con la imagen de dos trenes que viajan a la misma velocidad, pero con vagones de distintos tamaños. Si tomáramos un objeto inmóvil, como una señal de tráfico, y contáramos cuántos vagones de cada tren la superan en un segundo, tendríamos la frecuencia de cada uno de ellos. Debido a la diferencia en el tamaño de los vagones, el número y frecuencia de los que pasan sería distinto en cada caso.

Esto se puede ver claramente con un ejemplo más concreto. Imaginemos que ambos trenes se desplazan a 10 kilómetros por segundo, pero uno tiene una frecuencia de 10 vagones por segundo y el otro de 20. De esta manera, podemos determinar que el tamaño de cada vagón es de 1 kilómetro y medio kilómetro, respectivamente. Siguiendo esta lógica, al conocer la frecuencia de una onda electromagnética, podemos calcular su longitud de onda, ya que todas ellas se mueven a la misma velocidad, la velocidad de la luz. Entonces, tenemos que c = ν λ, siendo ν la frecuencia de la onda.

Frecuencia

La frecuencia es el número de veces que se repite una señal en un segundo, también conocida como número de ciclos completos. Se representa con la letra f minúscula y se expresa en Hercio (Hz).

En la siguiente imagen puedes observar que se producen 8 ciclos completos en tan solo 1 segundo, lo que indica que se trata de una señal con frecuencia de 8 Hz, y por lo tanto un periodo de 0,125 segundos.

Período y frecuenciaeditar

La descripción de ondas largas y lentas como las ondas superficiales del océano suele hacerse a través de su período, mientras que las ondas cortas y rápidas, como el audio y la radio, se describen mediante su frecuencia. A continuación se presentan las conversiones más comunes:

Las ondas de mayor longitud, como las ondas de superficie oceánica, se suelen medir en términos de su período en lugar de su frecuencia.
Por otro lado, las ondas más pequeñas y rápidas, como el sonido y las señales de radio, se caracterizan por su frecuencia en lugar de por su período.

A continuación se muestran las conversiones más utilizadas entre período y frecuencia:

Para convertir de frecuencia a período, se divide el valor de la frecuencia en 1, es decir: T = 1/f.
Para convertir de período a frecuencia, se divide el valor del período en 1, es decir: f = 1/T.

Otras nociones vinculadas a la repeticióneditar

El hercio es la unidad de medida del Sistema Internacional (SI) utilizada para medir la frecuencia. Fue introducida en 1930 por la Comisión Electrotécnica Internacional[13] y su adopción generalizada se llevó a cabo en 1960 durante la XI Conferencia General de Pesas y Medidas como la unidad oficial del SI. Anteriormente, la unidad de frecuencia utilizada era el ciclo por segundo, equivalente a 1 hercio (1 ciclo por segundo = 1 Hz), así como sus derivados como el kilociclo por segundo, megaciclo por segundo y kilómetro por segundo, que corresponden a los kilohercios, megahercios y gigahercios, respectivamente.

La Frecuencia de la Electricidad Alterna Un Factor Determinante

En la mayoría de los continentes del mundo, la corriente alterna utilizada en el uso doméstico es de 50 Hz, excepto en América del Norte donde es de 60 Hz. Esto se debe a una diferencia en los sistemas eléctricos de cada región, lo que hace que la frecuencia sea ligeramente diferente en cada lugar.

En Europa, Asia, Oceanía y gran parte de América del Sur, la frecuencia de corriente alterna para uso doméstico es de 50 Hz. Sin embargo, en América del Norte, esta frecuencia se eleva a 60 Hz. Esto se debe a varias diferencias entre los sistemas eléctricos utilizados en ambos continentes, lo que resulta en una pequeña variación en la frecuencia de la corriente eléctrica.