Sé que en EE.UU. recibimos (normalmente) 120 V AC, pero ¿cómo es la forma de onda? ¿Puede alguien publicar una foto? ¿Cuántas fases hay y cuál es la tensión máxima?
Tomé algunas capturas con el osciloscopio de la forma de onda de la red eléctrica en mi casa de Houston, Texas. La casa tiene más de 50 años y el cableado definitivamente no es reciente (no hay conexión a tierra). Tenemos bombillas LED con reguladores de intensidad que no fueron diseñados para ellas, así como la colección habitual de aparatos electrónicos con fuentes de alimentación conmutadas. Definitivamente no es lo ideal.
En primer lugar, he aquí una vista a gran escala de la onda sinusoidal con medidas. Los enchufes domésticos normales sólo tienen una fase. Veo 110 Vrms con un pico de unos 150 V, que está en el extremo inferior del rango nominal. Las distorsiones son visibles cerca de los picos altos y bajos.
Aquí hay una FFT, que muestra la distorsión del tercer armónico (180 Hz) a aproximadamente -30 dB en relación con la fundamental. El siguiente armónico más grande es el séptimo (420 Hz) con unos -45 dB respecto a la fundamental. Los demás armónicos están en el rango de -60 a -70 dB.
Aquí hay una captura ampliada de la distorsión, que muestra variaciones de quizás 5V de una onda sinusoidal ideal.
ACTUALIZACIÓN: Tomé algunas capturas del voltaje de la red en el laboratorio de Sugar Land, Texas, donde trabajo. El edificio se construyó hace unos años en una zona comercial de rápido desarrollo, así que supongo que la infraestructura está actualizada. Las cargas cercanas incluyen muchos equipos de prueba y luces LED. Hay una planta de pruebas ATE en el otro lado del edificio, pero dudo que sea un factor importante.
Aquí está la forma de onda completa. Es monótona y las distorsiones son mucho menos evidentes. Obsérvese que la tensión aquí es de 122 Vrms con un pico de unos 165 V, ligeramente por encima del rango nominal. Tanto ésta como la red doméstica muestran una tensión de pico inferior a la que esperaríamos para una onda sinusoidal pura con el valor RMS medido.
Aquí está la FFT. Los armónicos son muy diferentes a los de la red eléctrica doméstica. Sorprendentemente, los siguientes picos más grandes después de la fundamental tienen aproximadamente las mismas magnitudes que antes. Los otros armónicos son peores que los de la red doméstica.
Por último, he aquí una vista ampliada del pico positivo. La cima aplanada es mucho más evidente aquí.
La corriente alterna es nominalmente una onda sinusoidal de 60 Hz, pero puede estar algo distorsionada, dependiendo de la carga. Normalmente se habla de la tensión media cuadrática (RMS) de la CA. La tensión de pico es aproximadamente 1,4 veces el valor RMS.
La energía doméstica normal es monofásica, pero el sistema general de distribución de energía es trifásico.
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¡Bienvenido a EE.SE! Algo de ayuda genérica: es.wikipedia.org/wiki/Energía_eléctrica_trifásica . Sin embargo, dada la falta de formas de onda en es.wikipedia.org/wiki/Mains_electricity No puedo fallar en esta simple pregunta.
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Esta es una pregunta interesante, porque es supuestamente para ser un seno, pero en realidad es cualquier cosa menos eso, con todo tipo de armónicos y el pico cortado debido a un montón de basura fuentes de alimentación de modo de conmutación sin ninguna corrección del factor de potencia. No sé si alguien ha hecho un buen escrito sobre lo que la red de CA en realidad en el mundo real.
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En esta página hay incluso una imagen de la forma de onda trifásica: es.wikipedia.org/wiki/Trifásico