Introducción al análisis básico de circuitos
eléctricos
Carga eléctrica
La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas
partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción
y repulsión entre ellas a través de campos electromagnéticos.
Corriente eléctrica
La corriente eléctrica
es el flujo de carga
eléctrica que recorre
un material.
Fuerza electromotriz
La fuerza electromotriz o
voltaje inducido es toda causa
capaz de mantener una
diferencia de potencial entre
dos puntos de un circuito
abierto o de producir una
corriente eléctrica en un
circuito cerrado.
Voltaje
La tensión eléctrica o
diferencia de
potencial es una
magnitud física que
cuantifica la
diferencia de
potencial eléctrico
entre dos puntos.
Energía
El término energía es
la capacidad para
obrar, surgir,
transformar, poner
en movimiento o
realizar un trabajo
Potencia
En física, la
potencia es la
cantidad de trabajo
efectuado por
unidad de tiempo.
Elementos eléctricos activos y pasivos
Los elementos que son
capaces de aportar energía
eléctrica para crear esta
diferencia de potencial o
tensión, se denominan
elementos activos. A diferencia
de los elementos pasivos que
son aquellos que consumen
energía o la almacenan.
Fuente de voltaje independiente
es un elemento de dos
terminales que mantienen
una diferencia de potencial
entre sí, en cualquier instante
de tiempo, y es
independiente del valor o
dirección de la corriente que
circula por el circuito
Fuente de corriente independiente
es un elemento de dos
terminales, que mantiene un
flujo de corriente
determinado, en magnitud y
sentido, en cualquier instante
de tiempo, hacia el circuito
que se conecte,
independientemente del valor
de voltaje que exista entre sus
terminales.
Elementos básicos en circuitos
Un circuito eléctrico consta de cinco tipos de elementos fundamentales: elementos generadores,
elementos conductores, elementos receptores, elementos de maniobra y control e por último elementos
de protección.
Circuitos resistivos
Ley de Ohm
es una ley básica para entender los fundamentos principales de los
circuitos eléctricos.
Codificación del valor. Código de colores
Descripción de partes del circuito
eléctrico
Un circuito eléctrico consta de cinco tipos de elementos
fundamentales: elementos generadores, elementos conductores,
elementos receptores, elementos de maniobra y control e por
último elementos de protección.
Subcircuitos equivalentes
es una parte de un circuito. Un subcircuito contiene un numero de elementos interconectados, pero sólo
dos terminales accesibles, por lo que es llamado subcircuito de dos terminales.
Series equivalentes
Dos elementos contiguos se dicen que est´an conectados en serie si en su parte de nodo comun´ no tiene
otras corrientes que entren en ´el.
Equivalentes en paralelo
Dos elementos están conectados en paralelo si forman una malla sin contener otros elementos
Equivalentes de Thevenin y Norton
Los equivalentes serie y paralelos descritos hasta el momento son limitaciones de elementos del mismo
tipo. En esta sección vamos a desarrollar un par de equivalentes de gran utilidad en la simplificación de
cualquier análisis de problemas de circuitos.
Teorema de la máxima transferencia de potencia
Esstablece que, dada una fuente, con una resistencia de fuente fijada de
antemano, la resistencia de carga que maximiza la transferencia de potencia
es aquella con un valor óhmico igual a la resistencia de fuente.
Circuitos eléctricos de corriente alterna
Potencia y factor de potencia
Existente entre la potencia aparente y la potencia activa, tratando siempre de que la
potencia activa se acerque lo más posible a la potencia aparente. Es decir: a mayor
potencia activa y menor potencia reactiva, tendremos un factor de potencia más
cercano a 1
Principio de superposición
Es una herramienta matemática que permite descomponer un problema lineal o
de otro tipo en dos o más subproblemas más sencillos
Teoremas de Thevenin y de Norton
Nos permiten simplificar el análisis de circuitos más complejos en un circuito equivalente simple, por medio
de la sustitución de una fuente y una resistencia.
Admitancias de entrada y transferencia
Impedancias de entrada y transferencia
Métodos de resolución por mallas y nodos
Son herramientas que permiten la aplicación
organizada y sistemática de las leyes de Kirchhoff
(KVL o KCL) para resolver problemas complejos
con un número de incógnitas y ecuaciones
linealmente independientes muy reducido.
Admitancia
Es la facilidad que este
ofrece al paso de la corriente.
Impedancia
Medida de oposición que
presenta un circuito a una
corriente cuando se aplica
una tensión
Notación fasorial
Un fasor es un vector que
gira en dirección contraria a
las manecillas del reloj, cuyo
módulo es la amplitud de la
curva cosenoidal
Elementos eléctricos: Condensador y Bobina
Los condensadores y las bobinas. Ambos
son elementos eléctricos capaces de
almacenar energía
Características básicas de las ondas sinusoidales
Ciclo, amplitud, periodo, frecuencia, velocidad angular, defase de
onda, tension instantanea, tension de pico, tension de pico a pico,
tension media, tension eficaz,
Respuesta a la frecuencia y
resonancia en circuitos eléctricos
Respuesta a la frecuencia
respuesta en estado estacionario de un sistema a las entradas sinusoidales de frecuencias variables y
permite a los ingenieros de sistemas de control analizar y diseñar sistemas de control en el dominio de la
frecuencia
Redes de 2 puertas
s es aquella que presenta dos pares de terminales, una considerada de entrada y la otra como terminal de
salida.
Filtros: Redes de pasa altas, de pasa bajas y pasa banda:
Frecuencia de potencia media
Por respuesta a la frecuencia de una red o circuito se entiende su comportamiento sobre un intervalo de
frecuencias.
Circuitos resonantes
es una combinación de elementos sensibles a la frecuencia, conectados para obtener una respuesta
selectora de frecuencia.
Introducción
Principio de Proporcionalidad
Responde a la idea de evitar una utilización desmedida de las sanciones que conllevan una privación o una
restricción de la libertad, para ello se limita su uso a lo imprescindible que no es otra cosa que establecerlas
e imponerlas exclusivamente para proteger bienes jurídicos valiosos.
Principio de Superposición
Es una herramienta matemática
que permite descomponer un
problema lineal o de otro tipo en
dos o más subproblemas más
sencillos, de tal manera que el
problema original se obtiene como
"superposición" o "suma" de estos
subproblemas más sencillos
Método de Mallas
Técnica usada para
determinar la tensión o la
corriente de cualquier
elemento de un circuito
plano.
Método de Nodos
Es un método para
determinar la tensión de
uno o más nodos.