CIRCUITOS EN PARALELO

CIRCUITOS EN PARALELO

1. IMPEDANCIA Y ADMITANCIA DE CIRCUITOS RC EN PARALELO

   • La expresión para la impedancia total se desarrolla como sigue, por medio de números complejos. Como existen sólo dos componentes, R y C, la impedancia total se encuentra con la regla del producto sobre la suma.
     • Conductancia, susceptancia y admitancia
       • Recordemos que la conductancia, G, es el recíproco de la resistencia. La expresión fasorial para la conductancia se establece como
         • Ahora se introducen dos términos nuevos que son utilizados en circuitos RC en paralelo. La susceptancia capacitiva (BC) es el recíproco de la reactancia capacitiva. La expresión fasorial para susceptancia capacitiva es

2. ANÁLISIS DE CIRCUITOS RC EN PARALELO

   • La ley de Ohm y la ley de la corriente de Kirchhoff se utilizan en el análisis de circuitos RC. Se examinan las relaciones de corriente y voltaje en un circuito RC dispuesto en paralelo
     • Por conveniencia, en el análisis de circuitos en paralelo, las fórmulas de la ley de Ohm previamente establecidas y que utilizan impedancia pueden ser reescritas para admitancia valiéndonos de la relación Y
       1/Z
   • Relaciones de fase de corrientes y voltajes
     • La corriente a través del resistor está en fase con el voltaje. La corriente a través del capacitor aparece adelantada en 90° con respecto al voltaje, y por tanto con respecto a la corriente resistiva

3. Conversión de la forma en paralelo a la forma en serie

   • Para cada circuito RC dispuesto en paralelo, existe un circuito RC equivalente en serie para una frecuencia dada
     • Con el fin de obtener el circuito en serie equivalente para determinado circuito RC en paralelo, primero se determinan la impedancia y el ángulo de fase del circuito en paralelo.

4. ANÁLISIS DE CIRCUITOS RC EN SERIE-PARALELO

   • La impedancia de componentes dispuestos en serie es más fácil de expresar en forma rectangular, y la impedancia de componentes dispuestos en paralelo se encuentra mejor utilizando la forma polar. Los pasos para analizar un circuito con un componente en serie y un componente en paralelo

5. Medición de Ztot

   • Paso 1. Con un generador de ondas seno, ajuste el voltaje de fuente a un valor conocido (10 V) y la frecuencia a 5 kHz. Si el generador no es muy preciso, entonces conviene verificar el voltaje con un voltímetro de ca
     • Paso 2. Conecte un amperímetro de ca como se muestra en la figura 15-54, y mida la corriente total. De modo alternativo, se puede medir el voltaje a través de R1 con un voltímetro y calcular la corriente
   • Paso 3. Determine la impedancia total aplicando la ley de Ohm.
   • Medición del ángulo de fase, u
     • Para medir el ángulo de fase, el voltaje de la fuente y la corriente total deben aparecer en la pan talla del osciloscopio en la relación de tiempo apropiada. Dos tipos básicos de puntas de prueba están disponibles para medir las cantidades con un osciloscopio

6. TEMAS ESPECIALES

   • POTENCIA EN CIRCUITOS RC
     • En un circuito de ca puramente resistivo, la resistencia disipa toda energía suministrada por la fuente en forma de calor. En un circuito de ca puramente capacitivo, el capacitor guarda toda energía suministrada
       • El triángulo de potencia para circuitos RC
         • En la figura 15-58(a) se muestra un diagrama fasorial de impedancia generalizada para un circuito RC dispuesto en serie. Un diagrama similar también puede representar una relación fasorial en el caso de potencias porque las magnitudes respectivas de éstas, Preal y Pr, difieren de R y XC por un factor de I 2

7. El factor de potencia

   • El término cos u se llama factor de potencia y se establece comoConforme el ángulo de fase entre el voltaje aplicado y la corriente total se incrementa, el factor de potencia disminuye, lo cual indica la existencia de un circuito crecientemente reactivo
     • Importancia de la potencia aparente
       • En todos los sistemas eléctricos y electrónicos, la potencia real es la que realiza el trabajo. La potencia reactiva sólo se mueve alternadamente entre la fuente y la carga. De manera ideal, en función

8. APLICACIONES BÁSICAS

   • El oscilador de desplazamiento de fase
     • Como ya se sabe, un circuito RC en serie desplazará la fase del voltaje de salida en una cantidad que depende de los valores de R y C y de la frecuencia de la señal
   • El circuito RC como filtro
     • Los filtros son circuitos selectores de frecuencia que dejan pasar señales de cierta frecuencia desde la entrada hasta la salida en tanto que bloquean todas las demás señales
       • Filtro pasabajas Ya estudiamos qué sucede con la magnitud de la salida y el ángulo de fase en un circuito de retraso. En función de su acción filtrante,
         • Filtro pasaaltas La figura 15-66 ilustra la acción de filtrado pasaaltas, donde la salida se toma entre los extremos del resistor, exactamente como en un circuito de adelanto.

9. LOCALIZACIÓN DE FALLAS

   • Efecto de un resistor abierto Es fácil advertir cómo afecta un resistor abierto la operación de un circuito RC básico dispuesto en serie,
     • Efecto de un capacitor abierto Cuando el capacitor se abre, no hay flujo de corriente; por tanto, el voltaje en el resistor permanece en cero. El voltaje total de fuente aparece entre los extremos del capacitor abierto,

10. Efecto de un capacitor en cortocircuito Los capacitores rara vez entran en cortocircuito, pero cuando lo hacen, el voltaje en ellos es de cero, la corriente es igual a Vs/R,