Amplitud (física)
En física la amplitud (del latín amplitdō) de un movimiento oscilatorio, ondulatorio o señal electromagnética, es una medida de la variación máxima del desplazamiento u otra magnitud física que varía periódica o cuasiperiódicamente en el tiempo.
Para una onda asimétrica (pulsos periódicos en una dirección, por ejemplo), la amplitud de pico se vuelve ambigua.
Esto se debe a que el valor es diferente dependiendo de si la señal positiva máxima se mide en relación con la media, la señal negativa máxima se mide en relación con la media, o la señal positiva máxima se mide en relación con la señal negativa máxima (la amplitud pico a pico) y luego se divide por dos (la huevos).
La amplitud pico a pico (abreviada p-p) es el cambio entre el pico (valor de amplitud más alto) y la cresta (valor de amplitud más bajo, que puede ser negativo).
Con los circuitos adecuados, las amplitudes pico a pico de las oscilaciones eléctricas pueden medirse con medidores o visualizando la forma de onda en un osciloscopio.
Esta sigue siendo una forma común de especificar la amplitud, pero a veces otras medidas de amplitud son más apropiadas.
Para formas de onda complicadas, especialmente señales no repetitivas como el ruido, se suele utilizar la amplitud RMS porque no es ambigua y tiene significado físico.
Por ejemplo, la potencia media transmitida por una onda acústica o electromagnética o por una señal eléctrica es proporcional al cuadrado de la amplitud RMS (y no, en general, al cuadrado de la amplitud de pico).
Una propiedad de las tensiones y corrientes cuadráticas medias es que producen el mismo efecto de calentamiento que una corriente continua en una resistencia dada.
El valor pico a pico se utiliza, por ejemplo, al elegir rectificadores para fuentes de alimentación, o al estimar la tensión máxima que debe soportar el aislamiento.
Algunos voltímetros comunes están calibrados para la amplitud RMS, pero responden al valor medio de una forma de onda rectificada.
Muchos voltímetros digitales y todos los medidores de bobina móvil están en esta categoría.
Si la forma de onda que se mide es muy diferente de una onda sinusoidal, la relación entre el valor eficaz y el valor medio cambia.
La amplitud de pulso se mide con respecto a una referencia especificada y, por lo tanto, debe modificarse con calificadores, como promedio, instantáneo, pico o raíz cuadrática media.
[7] En esta sencilla ecuación de onda La dimensión de la amplitud depende de la magnitud física que se mida: La amplitud tal y como se ha expresado anteriormente no es adecuada para estudiar fenómenos físicos relacionados con la potencia transmitida.
En el caso de una señal, que por tanto es intrínsecamente variable, también se pueden estudiar los máximos a lo largo de un periodo determinado: «amplitud pico» o «amplitud máxima».
Es una perturbación física que se propaga en el espacio como una onda armónica.
Para una onda plana que se propaga en dirección x la solución de la ecuación anterior es:
Y en ese caso la amplitud se define como:
En acústica la amplitud normalmente se mide en decibelios SPL (
): Si una onda sonora que ocasiona una sobrepresión máxima
a su paso por un punto del espacio, su amplitud medida en decibelios SPL es:
Aunque la amplitud de las ondas decrece, su longitud de onda y su frecuencia permanecen invariables, ya que éstas dependen sólo del foco emisor.
[10] Para una onda sinusoidal, la amplitud de pico y semi-amplitud son los mismos.
[2] Una amplitud en estado estacionario permanece constante en el tiempo, por lo que se representa mediante un escalar.
En caso contrario, la amplitud es transitoria y debe representarse como una función continua o un vector discreto.
Para el audio, las envolventes de amplitud transitoria modelan mejor las señales porque muchos sonidos comunes tienen un ataque, decaimiento, sostenimiento y liberación de sonoridad transitoria.
Desgraciadamente, esto tiene el efecto de modular también la sonoridad del sonido.
Tiene más sentido separar la sonoridad y la calidad armónica para que sean parámetros controlados independientemente el uno del otro.
Para ello, las envolventes de amplitud armónica se normalizan fotograma a fotograma para convertirse en envolventes de proporción de amplitud, donde en cada fotograma todas las amplitudes armónicas sumarán 100% (o 1).
