Calculadora de distorsión armónica total

La distorsión armónica total, habitualmente abreviada THD, mide cuánta energía de una señal periódica aparece en armónicos en lugar de en la frecuencia fundamental deseada. Una onda sinusoidal pura solo contiene su fundamental y tiene cero por ciento de THD. Los amplificadores, altavoces, fuentes de alimentación, convertidores, generadores y cargas eléctricas reales presentan comportamientos no lineales que crean componentes en múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. La THD resume esos componentes no deseados en un porcentaje más fácil de comparar que un espectro extenso. Esta calculadora acepta la amplitud RMS de la fundamental y de los armónicos segundo, tercero, cuarto y quinto. Eleva cada amplitud armónica al cuadrado, suma los cuadrados y extrae la raíz cuadrada para obtener la amplitud combinada por suma cuadrática. Al dividirla por la amplitud fundamental y multiplicar por cien se obtiene el porcentaje de THD. Si una fundamental de 100 voltios tiene un armónico de 10 voltios, la THD es del 10 por ciento. Si dos armónicos miden 3 y 4 voltios, su amplitud combinada es 5 voltios y la THD es del 5 por ciento respecto de una fundamental de 100 voltios. Todas las entradas deben usar la misma base de medición y unidad. No mezcles tensión de pico con tensión RMS, ni voltios con milivoltios, sin convertirlos antes. Los analizadores de espectro pueden indicar los niveles armónicos en decibelios relativos a la portadora. Esos valores deben convertirse a amplitud lineal antes de introducirlos. Comprueba también que las lecturas sean amplitudes y no potencias, pues las relaciones de potencia usan otra conversión. Una THD menor suele indicar que la forma de onda se parece más a la sinusoide deseada, pero los niveles aceptables dependen de la aplicación. Los equipos de audio de alta fidelidad pueden buscar fracciones de un porcentaje, mientras que las normas eléctricas fijan límites según tensión, carga y orden armónico. Un valor total bajo puede ocultar un armónico problemático; por eso el diagnóstico de ingeniería debe revisar el espectro completo además de la THD. Este cálculo solo incluye los cuatro armónicos introducidos. Una medición de laboratorio puede abarcar decenas de órdenes y aplicar reglas de ancho de banda, ponderación, ventanas o rechazo de ruido definidas por una norma. La THD más ruido, escrita THD+N, es distinta porque incluye ruido de banda ancha en el numerador. Usa el resultado para comprobaciones rápidas de diseño, ejemplos educativos y comparación de componentes armónicos conocidos. Para pruebas de conformidad, sigue la norma de medición aplicable y el procedimiento del instrumento calibrado.