¿Una onda sinusoidal (o cualquier señal) que no tenga paso por cero sigue considerándose CA?

Question

Lo más probable es que esta cuestión se reduzca a la semántica. Un amigo y yo discutíamos un punto que su instructor de EE hizo, que si usted considera la salida de un panel solar durante más de unos pocos días, es efectivamente una onda cíclica, y por lo tanto es CA en esa escala de tiempo. Yo no estaba de acuerdo y dije que seguía siendo corriente continua, aunque con una producción variable.

Ahora bien, aunque estoy de acuerdo en que es útil tener en cuenta el periodo de medición más largo y explicar a los alumnos cómo se podría llegar a la conclusión de que es una señal de 11,6 µHz con un desplazamiento de CC o algo así, creo que es engañoso etiquetarla como CA.

La tensión de salida es siempre positiva o cero, a menos que mida la señal con referencia a un punto arbitrario distinto de uno de los terminales del panel. Para obtener una tensión negativa habría que medir con referencia a un punto medio (por ejemplo, entre dos paneles conectados en serie).

Yo comparo el ejemplo de la "señal" por debajo de 1 Hz con una analogía, y mantengo que es algo útil, pero sólo tanto como, por ejemplo, las analogías del agua para explicar el fenómeno eléctrico.

En cualquier caso, si mido una señal en la que no se produce inversión de polaridad (en cualquier escala de tiempo), ¿debería considerarse CA? En caso afirmativo, ¿es "alterna" una mera descripción de la cambiar ¿en amplitud/tensión? De nuevo, si es así, ¿hace eso que la inversión de corriente debida a la inversión de polaridad no sea un requisito para ser considerada CA?

(Una pregunta relacionada pregunta si una onda cuadrada sigue considerándose CC . Quizá una versión abreviada de mi pregunta sea: "¿Una onda cuadrada o sinusoidal sin paso por cero sigue considerándose CA?").

Answer 1

Es muy fácil pasar por alto el punto principal: se trata de comunicación. La forma de llamar a algo es, en este caso, pura capacidad de comunicar la idea a los demás.

¿Qué probabilidades hay de que alguien a quien se le hable de la potencia de un panel solar utilice el término "CA" para describirla?

La CA y la CC no están definidas universalmente en un sistema axiomático formalizado de razonamiento. Si hablamos de números enteros no negativos en términos matemáticos, hay un par de conjuntos comunes de axiomas que nos permiten construir el concepto de tales números y razonar eficazmente sobre ellos. Todo el mundo estará de acuerdo en lo que se quiere decir en cuanto se mencione el sistema de axiomas utilizado.

Desgraciadamente, con la CA y la CC no existe ese terreno común, y utilizar esos términos en plan "sabelotodo" es imprudente. Recuerda: no se trata de lo listo que seas, sino de la claridad con la que te comunicas. Y, francamente, alguien que utiliza CA para describir la variación diaria de la potencia de un panel solar parece no entender lo que significa la claridad en las comunicaciones.

Ahí es donde yo pondría fin a tales discusiones: son una pérdida de tiempo. Aquí no hay "técnicamente". Sólo se trata de que seas claro o difícil de entender. Si estás dispuesto a ser difícil de entender sólo para permanecer en un terreno "moral" más alto... bueno, es tu colina para morir.

TL;DR: Esto no tiene nada que ver con la tecnología, sino con el hecho de que somos humanos, y nuestras nociones de CA y CC mueren con nosotros. Nosotros somos la única razón por la que esos términos existen, en su marco cultural actual. Otra inteligencia, si es que existe, podría tener términos similares, pero inicialmente no tendríamos ni idea de cuál podría ser su alcance. Puede que perciban el "ahora" en escalas de tiempo muy diferentes a las nuestras.

Answer 2

CA y CC son conceptos teóricos ideales. Si realizas un análisis de CC en un circuito, todas las tensiones son constantes y punto. Si añades un poco de ruido o fluctuación, por pequeña que sea, ya no es un análisis de CC. Se espera que la CA sea periódica y tenga una amplitud constante, por lo que sólo son CA las señales que son infinitas en el tiempo. Si tienes una onda sinusoidal que se extingue, no puedes describirla sólo con el periodo y la amplitud.

Ahora bien, cuando se llama CC a una señal de la vida real, significa que para sus propósitos la parte no CC de una señal es insignificante. Si es significativa, entonces tenemos una señal que no es CC. Lo mismo ocurre con casi todos los conceptos ideales: a un conductor con una resistencia significativa lo llamamos "resistencia" cuando nos interesa esta propiedad concreta, aunque todos los conductores tengan también inductancia. Si el circuito depende de la inductancia, se le puede llamar "inductor", aunque siga teniendo resistencia.

Además, CA y CC no son categorías exhaustivas. No se puede decir "esto no es CC, por lo tanto es CA". Por supuesto, es una cuestión de definición, pero si definimos CA como "cualquier cosa que no sea CC", entonces todo el concepto de CA se vuelve inútil porque no se podría afirmar ninguna propiedad útil de tales señales. Si tenemos una señal compleja, etiquetarla como CA o CC no nos ayudará a entenderla ni a explicar a los demás lo que ocurre. Es como describir el creciente lunar sólo con "cuadrado" y "círculo".

En una aplicación típica de panel solar, esta señal se describiría como "CC", porque la carga que conectarías al panel solar se comportaría igual si la conectaras a una fuente de CC ideal. Por otro lado, si la conectas a los bobinados de un motor que da una vuelta al día, probablemente querrías llamarla CA. Por último, si tanto el nivel constante como la variación son significativos, basta con llamarla "señal periódica" y proporcionar un gráfico.

Answer 3

Depende de si el instructor/profesor está haciendo trucos con las palabras. CA significa "corriente" alterna, por lo que podrías tener una onda sinusoidal que fuera todo tensión y nada de corriente y no entraría dentro del término CA, sería simplemente una onda sinusoidal de una fuente de tensión. En la ciencia basada en la electricidad y la física, tendemos a tratar la electricidad de forma similar al flujo de agua a través de un sistema. La tensión es la presión del agua y la corriente es la cantidad de agua que fluye. Así que podríamos tener un tanque de agua que sube y baja de presión, pero el agua nunca sale del tanque, esto sería análogo a una onda sinusoidal en un osciloscopio que muestra la tensión, pero no fluye la corriente. Para tener corriente alterna, tendría que haber corriente fluyendo y no sólo la presión del voltaje.