El voltaje es la fuerza que impulsa a los electrones a moverse a través de un circuito. Dependiendo de cómo se muevan estos electrones, el voltaje puede ser alterno o directo. El voltaje alterno cambia de dirección regularmente, mientras que el voltaje directo fluye en una sola dirección. La electricidad que llega a nuestras casas es generalmente voltaje alterno, lo que permite que la energía se distribuya de manera eficiente a largas distancias. Puedes ver cómo se mueven los electrones y cómo se ve una onda de voltaje alterno en este video.
El voltaje alterno que llega a nuestras casas es generado por turbinas en las plantas de energía. Estas turbinas giran gracias a una fuente de energía, como el agua, el viento o el vapor, y su rotación provoca el movimiento de los electrones en ciclos. Dependiendo de la posición de la turbina en cada momento, se generan diferentes fases de la onda de voltaje alterno, como se muestra en la imagen. Estas fases se alternan, creando una corriente que cambia de dirección de manera continua, lo cual es esencial para la transmisión eficiente de energía eléctrica a largas distancias.
Sin el proceso de transformación de energía, no sería posible utilizar muchos de los dispositivos electrónicos que empleamos diariamente. En el proceso descrito en la imagen a continuación, primero se utiliza un transformador para reducir el voltaje a un nivel deseado. Luego, un diodo permite que la corriente fluya en una sola dirección, contribuyendo a la rectificación de la energía. Finalmente, un condensador almacena la energía y completa la rectificación, produciendo así un voltaje de corriente continua (VDC).
Esta forma de representar datos es muy útil para entender la energía eléctrica, las ondas sonoras y otras aplicaciones que usan ondas. Una de las propiedades más importantes es el valor eficaz (RMS). El RMS ayuda a medir el voltaje de manera más precisa y se calcula tomando los valores del voltaje y promediándolos. A continuación, verás las principales características:
El voltaje RMS es muy utilizado porque proporciona una visión completa de toda la señal, no solo de su amplitud. La amplitud es la medida de lo alto o bajo que llega una señal desde su punto medio. Solo mirar la amplitud puede ser engañoso, ya que solo muestra los valores más altos y bajos de la señal. La frecuencia, por otro lado, se calcula dividiendo 1 entre el periodo de la señal. La frecuencia nos dice cuántas veces ocurre una señal en un segundo, lo cual es importante para entender cómo varía la señal a lo largo del tiempo.