¿Qué significan los valores negativos en AC?
Si tenemos una onda sinusoidal simétrica con amplitudes positivas y negativas, ¿cuál es el significado físico de los valores negativos?
Si la respuesta está relacionada con la dirección, entonces la corriente debería viajar hacia adelante y hacia atrás, ¿entonces cómo la corriente completa su recorrido en el circuito?
Se utiliza para indicar una relación de fase. Una amplitud negativa en un valor de CA indica que está desfasada 180 grados con cualquier convención que hayamos elegido para valores positivos.
Para explicar mejor, veamos el sencillo circuito a continuación.
La relación aquí es:
\ $ v (t) = i (t) \ cdot R \ $
Tenga en cuenta que para tener cuidado, debe usar el voltaje y los valores de corriente dependientes del tiempo. Suponiendo que v (t) es una onda sinusoidal de CA de amplitud negativa, obtendrás algo como esto.
\ $ - A_Vsin (\ omega t) = i (t) \ cdot R \ $
Pero a partir de la trigonometría, esto es equivalente a esto, que está solo 180 grados fuera de fase con la onda sinusoidal de amplitud positiva equivalente.
\ $ A_Vsin (- \ omega t) = i (t) \ cdot R \ $
Por lo tanto, físicamente, una onda de CA de amplitud negativa es solo otra manera de describir una onda de CA con cambio de fase de 180 grados.
Observe también lo que el signo utilizado en el esquema significa en realidad para AC. En el esquema, la corriente se marca como en el sentido de las agujas del reloj. Esto significa que no significa que la corriente siempre fluye en esa dirección. Digamos que evaluamos \ $ i (t) \ $ en un momento determinado y obtenemos un resultado positivo. Esta flecha solo dice que los resultados positivos significan un flujo de corriente en el sentido de las agujas del reloj. Si obtenemos un resultado negativo en un momento determinado, la corriente fluye opuesta a la flecha, o en sentido contrario a las agujas del reloj.
¿Es una amplitud negativa equivalente a una fase de 180 grados?
No lo creo. Para hablar sobre el "cambio de fase", creo que necesitamos comparar dos formas de onda continuas diferentes, y este no es el caso en el ejemplo en discusión. Si agregamos un cierto voltaje de CC positivo dos a la señal sinusoidal simétrica (simétrica a 0 voltios), la fase de la señal no se toca en absoluto, y las medias ondas negativas se desplazan a valores positivos.
Y, sí, en caso de ondas medias positivas y negativas, la dirección de la corriente cambia periódicamente. ¿Por qué debería ser esto un problema? La formulación "para completar el camino" es relevante solo para corrientes de CC. Lo que importa es simplemente el hecho si el circuito permite un movimiento de cargas. Y esto está asegurado también en caso de una señal de corriente alterna.
El valor negativo de la corriente, ya sea alterno o directo, significa que el flujo de corriente real es opuesto a la dirección marcada.
Voltaje negativo significa que el nodo marcado con '+' se encuentra en un potencial más bajo que el nodo marcado con '-'.
Considera la figura:
El valor de V es negativo si el nodo superior en la figura tiene un potencial más bajo en comparación con el terminal inferior. (V se mide conectando la sonda roja (+ ve) del voltímetro al nodo superior.)
La dirección supuesta de I es en sentido horario. El valor de I es negativo si el flujo de corriente real es antihorario.
En el semiciclo negativo de una fuente alterna, el voltaje en el terminal + ve será menor que en el terminal -ve y la corriente fluirá desde el terminal -ve al terminal + ve a través del circuito conectado a él.
El signo realmente depende de cómo lo midas. Usted mide el valor de una fuente de voltaje de 5V CC conectando la sonda roja del multímetro al terminal + y la sonda negra al multímetro - terminal mostrará 5V. En cambio, si intercambias la conexión y la vuelves a medir, mostrará -5V. (Si planea probar esto, use un multímetro o un voltímetro que pueda mostrar una lectura de -ve)