7.3 : Valor efectivo de una forma de onda periódica

El concepto de valor efectivo, el valor cuadrático medio (RMS), es crucial para comprender los circuitos eléctricos y la entrega de energía. Esta idea surge de la necesidad de medir la efectividad de una fuente de voltaje o corriente para suministrar energía a una carga resistiva.

El valor efectivo de una corriente periódica representa la corriente continua (CC) que transmite la misma potencia promedio a una resistencia que la propia corriente periódica. Este concepto es crucial al evaluar circuitos de CA. Para determinar el valor efectivo de la corriente, se debe encontrar la corriente RMS, que es la raíz cuadrada de la media de los valores de corriente instantánea al cuadrado durante un período. Este valor RMS corresponde a la CC que entrega la misma potencia promedio que la corriente periódica cuando se aplica a una resistencia.

De manera similar, el valor efectivo del voltaje se calcula de la misma manera que la corriente. Representa el voltaje RMS, esencial para evaluar el consumo de energía en los sistemas eléctricos.

El valor RMS es un concepto fundamental, no limitado a señales sinusoidales. Para cualquier función periódica, el valor RMS se calcula encontrando el cuadrado de la función, determinando la media de los cuadrados y luego sacando la raíz cuadrada de esa media. En aplicaciones prácticas, el voltaje y la corriente a menudo se expresan en términos de sus valores RMS en lugar de valores pico. Esto se debe a que el valor promedio de una señal sinusoidal es cero, lo que hace que el valor RMS sea una métrica más útil para el análisis de potencia. Además, los voltímetros y amperímetros analógicos están diseñados para leer directamente los valores RMS de voltaje y corriente, lo que los convierte en herramientas indispensables en las mediciones de potencia.