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Corriente continua y corriente alterna: amplitud, frecuencia, fase y RMS

Distinga CC y CA, lea amplitud, frecuencia, período, fase, pico y pico a pico y luego relacionelos con valores RMS y mediciones reales.

Nivel

Principiante

Tiempo de lectura

16 min

Estándar primario o fuente

IEC 80000-6, IEC 61000-4-30 y teoría de señales periódicas

Última verificación

13 de septiembre de 2026

Herramienta asociada

Convertidor RMS

Escrito y revisado técnicamente porEquipo de ingeniería de ElectroDesignForge

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Punto clave: la corriente continua (DC) mantiene la misma polaridad; La corriente alterna (CA) invierte el signo con el tiempo. Un voltaje de CA no se describe únicamente por “sus voltios”: indique la forma de onda y si el valor es RMS, pico o pico a pico.

DC y AC: la distinción esencial

Una cantidad DC ideal tiene un valor y una polaridad constantes. Una batería de 9 V, por ejemplo, tiene terminales positivos y negativos fijos. Por tanto, la corriente convencional viaja en una dirección. Un suministro de CC práctico puede contener ondulaciones, pero su componente promedio sigue siendo distinto de cero.

Una cantidad AC cambia con el tiempo y se mueve repetidamente por encima y por debajo de su nivel de referencia. La red eléctrica europea suele ser de 230 V RMS a 50 Hz; 230 V no es un valor pico ni de pico a pico. Para una onda sinusoidal ideal, el pico es de aproximadamente 325 V y el valor pico a pico de aproximadamente 650 V.

El siguiente vocabulario se aplica al voltaje, la corriente, la presión sonora y otras cantidades periódicas. El símbolo cambia: use V para voltaje y I para corriente.

Amplitud, pico y pico a pico

Amplitud es el mayor desplazamiento entre un nivel de referencia y la parte superior de la forma de onda. Para una onda sinusoidal centrada en cero, es igual al valor pico Vpk:

Vpk = amplitude

El valor pico a pico Vpp es la diferencia entre el máximo positivo y el mínimo negativo. Para una onda sinusoidal simétrica:

Vpp = 2 × Vpk

Tenga en cuenta el desplazamiento: una forma de onda de 1 V a 5 V tiene Vpp = 4 V, una amplitud de 2 V alrededor de su punto medio y un nivel promedio de 3 V. Por lo tanto, su amplitud no es necesariamente su pico medido desde 0 V.

En un osciloscopio, Vpp suele ser la lectura más directa porque no depende del cero vertical elegido. Sin embargo, para el aislamiento o las clasificaciones de voltaje máximo, considere el voltaje máximo y las sobretensiones transitorias, no solo el RMS nominal.

Frecuencia y periodo

El período T es la duración de un ciclo completo: la señal vuelve al mismo estado con la misma pendiente. Frecuencia f es el número de ciclos por segundo, en hercios (Hz). Son recíprocos:

f = 1 / T
T = 1 / f

La frecuencia no define la forma. Una onda sinusoidal, cuadrada y triangular de 1 kHz tiene el mismo período, pero no el mismo valor RMS para el mismo pico, ni el mismo contenido armónico.

Fase: posición relativa de dos señales

Fase indica dónde se encuentra una forma de onda dentro de su ciclo, generalmente en relación con otra forma de onda de la misma frecuencia. Un ciclo son 360° o 2π radianes. Con un retardo de tiempo Δt entre dos ondas sinusoidales de la misma frecuencia, el desfase es:

φ = 360° × Δt / T

Un desplazamiento de un cuarto de periodo es de 90°. En un circuito puramente resistivo, el voltaje y la corriente están en fase. Con un inductor o condensador, uno puede adelantarse o retrasarse respecto del otro. La fase importa para la alimentación de CA, los filtros y la sincronización; una comparación de fases entre diferentes frecuencias no tiene un significado estable.

RMS: el valor efectivo que vincula la CA con la energía

El valor RMS (media cuadrática) es la raíz cuadrada del promedio de la forma de onda al cuadrado durante un período:

Vrms = √((1/T) × ∫₀ᵀ v(t)² dt)

Capta el calentamiento en una resistencia. Un voltaje de 10 V RMS suministra la misma potencia promedio a una resistencia que 10 V CC:

P = Vrms² / R = Irms² × R

Para una onda sinusoidal pura:

Vrms = Vpk / √2 = Vpp / (2√2)

Estas proporciones no son universales. Una onda cuadrada simétrica tiene Vrms = Vpk, mientras que una onda triangular tiene Vrms = Vpk / √3. Para una forma de onda arbitraria, utilice la definición RMS o un instrumento de verdadero valor eficaz dentro de su ancho de banda especificado.

Utilice el convertidor RMS para convertir rápidamente entre valores RMS, pico y pico a pico para la forma de onda seleccionada.

Medir correctamente en la práctica

Antes de registrar un valor, verifique lo que muestra el instrumento. Un multímetro de CA básico puede tener una respuesta promedio y estar calibrado para ondas sinusoidales, lo que lo hace inexacto en un suministro de modo conmutado o en una forma de onda distorsionada. Un medidor de verdadero valor eficaz calcula el valor efectivo con mayor fidelidad, siempre que el factor de cresta, el ancho de banda y el voltaje permitido permanezcan dentro de las especificaciones.

• Osciloscopio: verifique la relación de sonda (×1 o ×10), el acoplamiento CA/CC, la escala vertical y el ancho de banda. Lea Vpp, período y compensación; el alcance también puede calcular RMS.
• Multímetro: elija el modo CC o CA correcto y sepa si el modo CA excluye CC. “AC+DC RMS” no siempre es lo mismo que solo CA RMS.
• Red: la medición directa es peligrosa. Utilice sondas e instrumentos adecuados para la tensión, instalación y categoría de sobretensión.

Errores comunes

• Dice “230 V” sin RMS. En el contexto de la red eléctrica, normalmente significa 230 V RMS; su pico es más alto.
• Aplicando √2 a cada forma de onda. Esa relación solo se aplica a una onda sinusoidal pura.
• Amplitud confusa con Vpp. Para un seno centrado, Vpp tiene el doble de amplitud.
• Ignorando la compensación de CC. Una pequeña ondulación de CA puede aparecer en un nivel alto de CC.
• Comparación de fase a diferentes frecuencias. La diferencia de fase cambia continuamente.

Bibliografía

• IEC 80000-6 — Cantidades y unidades, Parte 6: Electromagnetismo
• IEC 61000-4-30 — Métodos de medición de la calidad de la energía
• NIST — Cantidades de corriente alterna