En los sistemas de corriente alterna (AC), la potencia eléctrica, medida en watts, se refiere a la cantidad total de energía que se transporta. Esta energía se calcula multiplicando el voltaje (que es la fuerza que impulsa a los electrones) por la corriente (que es el flujo de electrones en movimiento). Los transformadores son dispositivos que se utilizan para cambiar el voltaje de una señal AC. Pueden aumentar o disminuir el voltaje según sea necesario, mientras mantienen la misma cantidad de potencia eléctrica. A continuación, podemos ver un ejemplo de transformador:
Un transformador está compuesto por dos bobinas de cobre enrolladas con espiras alrededor de un núcleo de hierro. Estas bobinas son esenciales para ajustar el voltaje y la corriente de una señal eléctrica. Por ejemplo, un transformador con un voltaje de 240 V y una corriente de 100 A tiene una potencia de 24,000 W (o 24 kW). El voltaje y la corriente en el transformador son alternos, provenientes generalmente de la red eléctrica. Para ajustar el voltaje y la corriente, se cambia el número de espiras en cada bobina. Si un lado del transformador tiene 10 espiras y el otro lado tiene 5, el voltaje en el lado con menos espiras se dividiría por la mitad, mientras que la corriente aumentaría el doble. Esto ocurre porque el número de espiras en cada bobina determina cómo se transforma el voltaje y la corriente. Una fórmula que ayuda a calcular estas relaciones es la siguiente:
Consideremos un transformador con un voltaje de entrada de 12 V y una corriente de 2 A, lo que resulta en una potencia de 24 W (12 V × 2 A = 24 W). Si necesitamos reducir el voltaje a 4 V, la corriente aumentará a 6 A para mantener la misma potencia. Los transformadores utilizan el número de espiras en sus bobinas para ajustar el voltaje y la corriente según las necesidades, asegurando que la potencia se mantenga constante.
Para realizar los cálculos de carga y descarga en un circuito RC, no es práctico usar una fuente de voltaje directa, ya que una vez que el condensador se carga, la fuente debe apagarse para permitir la descarga. En su lugar, se utiliza una fuente de energía alterna que genera pulsos eléctricos, en la imagen que muestra a continuación lo realiza un generador de señales el cual es un dispositivo que permite generar señales de diferentes tipos, frecuencias y amplitudes:
El osciloscopio es un instrumento fundamental en el análisis de señales eléctricas que varían con el tiempo. A diferencia del multímetro, que mide valores eléctricos en un momento específico, el osciloscopio permite observar cómo cambian las señales a lo largo del tiempo en tiempo real. Con un osciloscopio, puedes visualizar la forma de onda de una señal, medir su frecuencia, amplitud y otros parámetros importantes, y así evaluar la calidad y el comportamiento de la señal. Esto es especialmente útil para diagnosticar problemas y optimizar circuitos electrónicos.