Características da Onda Sinusoidal Notas: Existem três características básicas de uma onda sinusoidal: frequência, período e comprimento de onda. Frequência Um ciclo de AC consiste sempre em duas alternâncias, uma positiva e outra negativa. Uma das medições de uma onda sinusoidal é a frequência. A frequência de uma onda sinusoidal é o número de ciclos completos que ocorrem durante um segundo e é medida em Hertz. A frequência é representada por um f (letra minúscula). (a)
(b) Fig.4 Frequência da onda sinusoidal. O Hertz é definido como sendo a unidade de medida da frequência. Um hertz é igual a um ciclo por segundo. A figura 4 representa duas ondas sinusoidais. A onda sinusoidal da figura 4(a) tem cinco ciclos completos ocorridos durante 1 segundo; a sua frequência é, portanto, de 5 Hertz (Hz). A onda sinusoidal da figura 4(b) é um pouco diferente. Apresenta oito ciclos completos, mas demora dois segundos para que tal aconteça. Como já foi referido, a definição de frequência menciona o número de ciclos completos ocorridos durante um segundo. Se dividir o número total de ciclos pelo tempo que eles demoram a completar-se, o resultado será a frequência em Hertz (8 ciclos/2 segundos = 4 Hz). O número de ciclos é frequentemente muito elevado. Por exemplo, a sua estação de rádio preferida poderá ter uma frequência de 1400 khz. Em cada segundo, esta estação transmite 1400000 ciclos completos. Quando se trabalha com um número de ciclos muito elevado, há que usar prefixos. Os prefixos mais utilizados são: K para Kilo ou milhares (x103) M para Mega ou milhões (x106) G para Giga ou biliões (x109) Se um sinal tem 15000000 ciclos por segundo, então a frequência pode ser representada por 15000kHz ou 15 MHz.
Período O período é o tempo que uma onda sinusoidal demora a completar um ciclo completo. O período é representado como uma parte decimal de um segundo. Irá descobrir que o período da maioria das ondas sinusoidais é muito pequeno. Deste modo, o intervalo de tempo poderá ser mili ou micro segundos. A fórmula para o cálculo do período de uma onda sinusoidal é a seguinte: 1 Período (T) = frequência (f) A abreviatura utilizada para o período é a letra T (em maiúsculas). Exemplo: Se uma onda sinusoidal tem uma frequência de 250 Hz, qual será o período da forma de onda? Em primeiro lugar, escreva a fórmula: T = 1 F Agora, substitua pelos valores conhecidos: Divida: T = 1/250 Hz T = 1/250=4ms
Comprimento de Onda O comprimento de onda mede a distância exacta entre o início e o fim de um ciclo de uma onda sinusoidal AC. O comprimento de onda é uma medida muito importante na electrónica avançada. Um exemplo muito comum é o projecto de antenas. Para que a antena possa seleccionar determinadas frequências específicas, ela deverá ter um determinado comprimento específico. Quando se está a tentar captar TV, ou sinais AM ou FM, a antena tem que ter um comprimento específico para que a recepção seja a apropriada. O símbolo para o comprimento de onda é a letra grega Lambda (λ). O comprimento de onda é normalmente expresso em metros. Para uma revisão rápida, o metro e centímetro são unidades métricas de medida. 1 Metro = 1.09 jardas = 39.97 polegadas 1 Centímetro = 1/100 de um metro Existe uma fórmula para o cálculo do comprimento de onda de uma onda sinusoidal. A fórmula é a seguinte: Lambda = 3 x 108 / f A expressão 3 x 108 é a velocidade da luz no vácuo. O f minúsculo é a frequência da onda sinusoidal em ciclos. Exemplo: Se uma onda sinusoidal tem uma frequência de 500 Hz, qual será o comprimento de onda de um ciclo completo? Em primeiro lugar, escreva a fórmula: λ = 3 x 108 / f Agora substitua pelos valores conhecidos: λ = 3 x 108 / 500 Divida: λ = 3 x 108 / 500 λ = 600,000 metros O sinal tem então um comprimento de onda de 600.000 metros. Isto significa que a distância entre o início de um ciclo e o seu final é 600.000 metros ou 600 km. A figura 5 apresenta os elementos de uma onda sinusoidal AC.
Fig.5 Elementos de uma onda sinusoidal. Notas: