¿Qué causa los armónicos de voltaje?

Simplemente agregue un convertidor de corriente a voltaje (a veces llamado "resistencia") en serie con la carga no lineal y verá también armónicos de voltaje en la carga (y también en la resistencia).

Por definición, el voltaje a través de una fuente de voltaje (ideal) no se puede cambiar (como también se indica en otra respuesta). Entonces, si la fuente de voltaje proporciona un voltaje sinusoidal puro (es decir, sin armónicos), sin importar la carga que tenga (lineal o no lineal), el voltaje será sinusoidal puro. Esto cambia tan pronto como la fuente de voltaje tiene una resistencia en serie.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Circuito izquierdo: la corriente a través del elemento no lineal (diodo) tendrá armónicos. El voltaje a través del elemento no lineal no tendrá (no puede) tener armónicos porque V1 es una fuente de voltaje ideal.

Circuito derecho: la corriente a través del elemento no lineal (diodo) tendrá armónicos. El voltaje a través de la resistencia será proporcional a la corriente no lineal a través de la resistencia, es decir, tendrá armónicos. Además, el voltaje a través del elemento no lineal (diodo) será un voltaje negativo sinusoidal puro con armónicos, es decir, también tendrá armónicos.

Una fuente de voltaje real no puede ser alterada por corrientes de carga de ningún tipo (armónicas, transitorias o de otro tipo). Esto se debe a que una fuente de voltaje ideal tiene una impedancia de salida cero.

Si una fuente de tensión tiene una impedancia de salida distinta de cero (y se extraen corrientes armónicas o transitorias de la fuente), habrá restos de estas perturbaciones en los terminales de salida de la fuente de tensión. Esto se debe a la impedancia distinta de cero de la fuente.

La corriente pasa a través de esa impedancia en serie y crea una caída de voltaje que suma o resta a la fuente de voltaje inmutable original.

Los armónicos de voltaje son el resultado de caídas de voltaje en la impedancia de la fuente debido a los armónicos de corriente. Si los armónicos de corriente son bajos en comparación con la capacidad de corriente de cortocircuito de la fuente, los armónicos de tensión serán bajos.

Cualquier carga no lineal tendrá armónicos de corriente. Las cargas no lineales incluyen rectificadores, rectificadores controlados, convertidores de voltaje, etc. La saturación de los circuitos magnéticos también provoca corrientes armónicas. Los inversores que suministran energía a la red pueden generar corrientes armónicas. Los inversores alimentados por la red eléctrica y que suministran energía para el control de motores de velocidad variable pueden generar corrientes armónicas en los motores. Ese tipo de inversor recibe energía de la red a través de un rectificador, por lo que el rectificador puede generar corrientes armónicas. Todas las cargas que causan corrientes armónicas pueden reducir las corrientes armónicas mediante medidas de mitigación en el dispositivo de carga. Las corrientes armónicas también se reducen agregando impedancia de fuente.

Los armónicos son el resultado de nuestras matemáticas, donde la correlación transfiere energía a filtros de banda estrecha o funciones de base de las matemáticas de Fourier.

Los tiempos rápidos de subida y bajada se correlacionarán con cualquier cosa; una recurrencia del flanco rápido, de la misma polaridad, pero exactamente un período (del filtro de banda estrecha) más tarde producirá un comportamiento interesante.

Aquí hay una onda cuadrada de 0,31 MHz en un filtro de 1000 MHz con Q = 100