¿Qué sucederá si se usa una onda rectangular en lugar de una onda sinusoidal en una señal eléctrica?

Answer 1

Esto realmente dependería del sistema al que proporcione la señal sinusoidal.
Digamos que tiene un sistema LTI, esta sería la mayoría de los amplificadores, filtros, etc. Luego, la onda cuadrada se comportará como si se introdujeran muchas ondas sinusoidales a la vez. Dejame explicar. Los sistemas LTI tienen algunas propiedades matemáticas que dictan que si se ingresa una onda sinusoidal al sistema, la salida también será una onda sinusoidal, solo su amplitud y fase variarán. Esta propiedad surge del hecho de que las ondas sinusoidales son funciones Eigen de un sistema LTI. Además, dado que el sistema es lineal, podemos usar superposición. Entonces, la salida de una onda rectangular sería igual a la suma de la salida de muchas ondas sinusoidales.

Entonces, ¿cómo se verá en el osciloscopio?

Imagine que estamos dando una onda cuadrada al filtro de paso bajo. Los filtros de paso bajo son básicamente circuitos que solo permiten que las ondas sinusoidales de frecuencias más bajas que el corte pasen a través de él. En otras palabras, si la entrada es una onda sinusoidal de f fc, la salida es cero.
Ahora, si ingresamos una onda cuadrada, primero tendremos que averiguar el contenido de frecuencia de la señal. Esto se puede hacer usando la expansión de Fourier. Una vez que tenemos el contenido de frecuencia, podemos ver que todo el componente de frecuencia de la onda rect sobre fc será cero. Ahora, dado que una frecuencia más alta significa un cambio abrupto en los valores de voltaje y corriente y no estamos permitiendo que ocurran cambios abruptos. Significa que la salida ya no será una onda cuadrada sino una onda como se muestra a continuación.

Answer 2

La respuesta sería diferente para diferentes tipos de cargas. Una carga resistiva, como una bombilla incandescente o un calentador, se calentaría un poco más de lo normal (debido al aumento de la potencia promedio, o ‘área bajo la curva’), pero de lo contrario debería funcionar bien. Los dispositivos electrónicos como los adaptadores de corriente también deberían funcionar bien, además de calentarse ligeramente. La vida de los tubos fluorescentes podría reducirse. Los motores no proporcionarán un funcionamiento suave en comparación con la entrada sinusoidal. Además, las pérdidas por histéresis aumentarán debido a la inversión repentina de los polos causada por la inversión de voltaje de entrada de forma rectangular. Tenga en cuenta que es bastante difícil obtener un voltaje sinusoidal puro aparte del uso de generadores síncronos (lea la energía de la red pública). En otras palabras, la energía convertida por los sistemas de respaldo de UPS en el hogar, etc., no es puramente sinusoidal, sino que es rectangular con múltiples pasos (depende del diseño del inversor) para crear una onda sinusoidal aproximada. Algunos inversores mejores pueden usar una estrategia de conmutación PWM basada en DSP para lograr una onda sinusoidal aproximada aún mejor.

Answer 3

Señal eléctrica: cuando dice señal, significa transmisión o recepción a alta frecuencia variable. En tales condiciones, la generación de señal de onda cuadrada no ofrece ventajas. Otro efecto es que los valores de 2pi (omega) de capacidad / inductancia cambiarán y resultará en una baja eficiencia en la función debido a pérdidas.
Por otro lado, la onda cuadrada es más adecuada para SMPS o regulación de voltaje (aicraft eléctrico) o la operación de ciertos motores o la operación controlada digitalmente por tiempo de ciertas máquinas.
La onda sinusoidal es el resultado de 2pi, cuando traduces el movimiento angular del movimiento circular en el gráfico del eje X y el eje Y.
Donde como onda cuadrada es producto de controlar o limitar el valor pico y mantenerlo durante el período de tiempo requerido y volver a cero.
Por lo tanto, como se mencionó anteriormente, ambas ondas sinusoidales / cuadradas son adecuadas solo en su función respectiva.
Gracias.

Answer 4

Las señales sinusoidales son señales puras, es decir, contienen solo una frecuencia. Las ondas rectangulares, como nos dice la serie de Fourier, es una combinación lineal de señales sinusoidales infinitas de diferentes frecuencias.

Entonces, si la naturaleza inherente de cualquier sistema / canal es tener ganancia variable y / o cambios de fase para diferentes frecuencias, los pulsos rectangulares se distorsionarán. Como el seno es una frecuencia única, no se distorsionará.

Además, las señales que ocurren en la naturaleza son sinusoides. La electricidad se genera en forma de sinusoide.

Las señales rectangulares se utilizan en circuitos digitales, pero si desea enviar señales digitales a larga distancia, deben modularse en una portadora sinusoide.

Answer 5

Todavía estoy encontrando respuesta a esto. En mi conocimiento, dado que la onda sinusoidal se produce naturalmente, se usa en el mundo práctico, es casi imposible generar ondas rectangulares perfectas.

Además, no podríamos usar los siguientes componentes

• Transformadores, ya que funcionan según el principio de flujo variable, ya que el voltaje cambia continuamente en una onda sinusoidal.

• Cualquier dispositivo que funcione según el principio del suministro multifásico, ya que no sería posible generar múltiples fases.