Onda senoidal
Las ondas senoidales son patrones de ondas que matemáticamente pueden ser descritas mediante las funciones seno y coseno. Describen acertadamente eventos naturales y señales variables en el tiempo, tales como los voltajes generados por centrales eléctricas y luego utilizados en hogares, industrias y calles.
Elementos eléctricos como resistencias, condensadores e
inductancias, que se conectan a entradas de voltaje sinusoidal, producen
respuestas también sinusoidales. Las matemáticas que se utilizan en su
descripción son relativamente sencillas y han sido minuciosamente estudiadas.
La matemática de las ondas senoidales o sinusoidales, como también se las conoce, es la de las funciones seno y coseno.
Se trata de funciones repetitivas, lo que significa
periodicidad. Ambas tienen idéntica forma, con la salvedad de que el coseno
está desplazado hacia la izquierda respecto al seno en un cuarto de ciclo. Se
observa en la figura 2:
Entonces cos x = sen (x + π/2). Con ayuda de estas funciones se representa una onda senoidal. Para ello, en el eje vertical se coloca la magnitud en cuestión, mientras que en el eje horizontal se ubica el tiempo.
En la gráfica de arriba también se aprecia la cualidad repetitiva de estas funciones: el patrón se repite continua y regularmente. Gracias a estas funciones se pueden expresar voltajes y corrientes de tipo senoidal variando en el tiempo, colocando en el eje vertical en vez de la y, una v o una i para representar voltaje o corriente, y en el eje horizontal en vez de la x, se coloca la t del tiempo.
La forma más general para expresar una onda senoidal es:
v (t) = vm sen (ωt+φ)
Seguidamente profundizaremos en el significado de esta
expresión, definiendo algunos términos básicos con la finalidad de caracterizar
la onda senoidal.
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