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Electricidad y Electrónica · Corriente y Potencia de CA

Valores eficaces de corriente alterna y potencia media

El valor RMS de una señal de corriente alterna es igual al valor de corriente continua que produce la misma calentamiento promedio en un resistor. El voltaje promedio simple difiere del cuadrado de su valor promedio.

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Corriente alterna y valor eficaz
Corriente alterna y valor eficaz: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

Una onda sinusoidal simétrica generará calor en un resistor, incluso si el voltaje promedio durante un ciclo es 0. Esto se debe a que la potencia está relacionada con el cuadrado del voltaje, y no con el signo del voltaje.

RMS se calcula elevando al cuadrado los valores, luego promediándolos y tomando la raíz cuadrada. Este método compara las amplitudes de los ciclos positivos y negativos para contribuir a la transferencia de energía.

Relaciones y condiciones de validez

Para una onda sinusoidal, Vrms=V₀/√2 y la potencia media en una resistencia ideal es Vrms²/R. V₀ es la magnitud de un pico, no la tensión pico a pico.

V₀/√2 se aplica a una onda sinusoidal. Para una forma de onda arbitraria, el valor RMS debe calcularse a partir de su definición; la potencia activa en una carga con una diferencia de fase también requiere el factor de potencia.

Qué observar en la simulación

En una senoide el valor eficaz es máximo/√2 y la potencia media es Vrms²/R.

La carga es una resistencia ideal y no hay desfase entre corriente y tensión. Experimenta en pantalla; no lo reproduzcas con fuentes reales, enchufes ni alta tensión.

Relaciones y símbolos clave

Vrms = V₀/√2 · Pavg = V₀²/(2R)

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
V₀Tensión de pico de una onda sinusoidalV
VrmsTensión eficazV
P_mediaPotencia media consumidaW

Ejemplo resuelto

¿Cuál es la potencia media de una senoide de pico 6 V sobre 20 Ω?

0.9 W

Errores frecuentes

  • El voltaje AC promedio de 0 no necesariamente resulta en un promedio de potencia de consumo de 0.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · University Physics Volume 2 (inglés)