In breve: I segnali sinusoidali descrivono tensioni e correnti alternate. Sono la base per studiare i circuiti in corrente alternata.
Cosa sono i segnali sinusoidali
Un segnale sinusoidale è un'onda che varia nel tempo in modo regolare. La sua forma ricorda quella di una collina che si ripete.
Questi segnali sono molto importanti in elettrotecnica. La corrente elettrica che arriva nelle case è di tipo sinusoidale.
Ogni segnale sinusoidale ha tre caratteristiche principali. Si chiamano ampiezza, frequenza e fase.
Le grandezze principali
L'ampiezza è il valore massimo che il segnale raggiunge. Si misura in volt per la tensione e in ampere per la corrente.
La frequenza indica quante volte il segnale si ripete in un secondo. Si misura in hertz (Hz).
Il periodo è il tempo che serve per completare un ciclo. È l'inverso della frequenza.
La fase indica la posizione del segnale in un certo istante. Si misura in gradi o in radianti.
Esempi pratici
Pensa alla corrente di casa. In Italia ha una frequenza di 50 Hz e una tensione efficace di 230 V.
Un altro esempio è il segnale di una chitarra elettrica. Quando suoni una nota, il pickup genera un piccolo segnale alternato.
Per disegnare un segnale sinusoidale puoi usare carta millimetrata. Sull'asse orizzontale metti il tempo, su quello verticale la tensione.
Con l'oscilloscopio puoi vedere il segnale dal vivo. Sullo schermo appare la forma d'onda e puoi misurare ampiezza e periodo.
Per calcoli rapidi ricorda la formula del valore efficace. Per una sinusoide pura vale ampiezza massima diviso radice di due.
Parole difficili
- Sinusoide: curva matematica che descrive un'oscillazione regolare nel tempo.
- Ampiezza: valore massimo raggiunto dal segnale rispetto allo zero.
- Frequenza: numero di cicli completi che avvengono in un secondo.
- Periodo: durata in secondi di un singolo ciclo dell'onda.
- Fase: posizione angolare del segnale in un istante dato.
- Valore efficace: valore equivalente in corrente continua per stessi effetti energetici.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-elettronica-elettrotecnica.elettrotecnica-ed-elettronica.cl3.segnali-sinusoidali.01