El ruido térmico, también conocido como ruido de Johnson-Nyquist, se refiere a fluctuaciones eléctricas aleatorias que ocurren en conductores o resistencias debido a la agitación térmica de los portadores de carga, generalmente electrones. Este fenómeno es inherente a todos los componentes electrónicos y aumenta con la temperatura. El ruido térmico se caracteriza por una densidad espectral de potencia plana en un amplio rango de frecuencias, lo que significa que contribuye por igual al ruido de fondo en todas las frecuencias dentro de un ancho de banda específico.
El ruido de energía térmica se refiere a vibraciones o fluctuaciones aleatorias en sistemas físicos, incluidos los circuitos electrónicos, causadas por la energía térmica presente en el medio ambiente. En los circuitos electrónicos, esto se manifiesta como ruido térmico, donde la agitación de los portadores de carga debido a la energía térmica conduce a fluctuaciones aleatorias de voltaje.
La función de ruido térmico describe la distribución estadística del ruido térmico en sistemas electrónicos. Generalmente sigue una distribución gaussiana (normal), donde la amplitud de las fluctuaciones del ruido varía aleatoriamente alrededor de un valor medio. Esta característica es importante para comprender las características del ruido en los circuitos electrónicos y para diseñar sistemas que puedan mitigar sus efectos sobre la calidad de la señal.
En el contexto de la relación señal-ruido (SNR), el ruido térmico se refiere al nivel de ruido de fondo causado por la agitación térmica en los componentes electrónicos. SNR cuantifica la relación entre la potencia de la señal y el ruido en un sistema de comunicaciones o medición. El ruido térmico establece un límite fundamental a la resistencia mínima de la señal detectable, porque las señales deben distinguirse del ruido de fondo para poder detectarlas e interpretarlas de manera confiable.
En química, el ruido térmico puede referirse a las fluctuaciones o variaciones aleatorias observadas en procesos físicos y químicos debido a la energía térmica. Por ejemplo, en espectroscopia o química analítica, el ruido térmico puede afectar las mediciones al introducir errores aleatorios o incertidumbres en las lecturas. Gestionar y comprender el ruido térmico es fundamental para garantizar la precisión y fiabilidad de los resultados experimentales en diversas ramas de la química.