ESTRUCTURA DEL CURSO ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN INGENIERÍA


1.2 ESTRUCTURA DEL CURSO ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN INGENIERÍA

Los principales bloques temáticos que componen el curso son en su orden:

  1. EL Circuito Resistivo
  2. El Circuito en Estado Transitorio.
  3. El Circuito en Estado Estable (Análisis Senoidal).

A continuación se procede a describir cada uno de los bloques, indicando su importancia y relevancia en el curso:

El circuito resistivo

Figura 1.3: el circuito resistivo

Se inicia con las definiciones de una terminología básica de circuitos eléctricos, y se continúa con el planteamiento de las leyes básicas que rigen el tratamiento de los circuitos, como son: la Ley de Ohm y de las Leyes de Kirchhoff.

Este análisis del circuito resistivo, se efectúa EN EL DOMINIO DE LA CORRIENTE DIRECTA. Básicamente se plantean leyes experimentales de análisis y se desarrollan diversas técnicas de solución de circuitos con el fin de que el estudiante adquiera la habilidad y el dominio que le permita encontrar todos los parámetros asociados a una red, como lo son: voltajes, corrientes, potencias y energías.

Uno de los objetivos fundamentales del análisis de los circuitos resistivos es el de aprender métodos de simplificación de circuitos más elaborados, que pueden representar circuitos de control, sistemas de comunicación, redes de distribución de energía o sistemas electrónicos. Entre estos métodos se encuentran el análisis de nodos y el análisis de mallas.

Con frecuencia sólo interesa conocer el comportamiento detallado de una porción de alguna red, y es entonces cuando los equivalentes de Thévenin y Norton permiten hacer este tipo de análisis de una manera muy eficiente.

El circuito transitorio.

Figura 1.4: el circuito transitorio.

El estudio de este tipo de circuitos, empieza definiendo el inductor y el capacitor, su principio básico de funcionamiento, las ecuaciones integro-diferenciales que lo rigen, así como también tipos combinaciones de estos dispositivos.

A partir de estos dos dispositivos, se comienza el estudio de los CIRCUITOS DE PRIMER ORDEN, restringiendo el estudio a circuitos RL (resistivo-inductivo) y RC (resistivo­-capacitivo). La importancia práctica de este tipo de circuitos se encuentra en aplicaciones como redes de acoplamiento de amplificadores electrónicos, sistemas de control, redes ecualizadoras en canales de comunicación y en muchas otras formas.

El análisis de los circuitos mencionados radica en la formulación y solución de las ecuaciones integro diferenciales que los rigen. En estos, el planteamiento del problema conduce a una ecuación diferencial de primer orden, en donde la solución a dicha ecuación conduce a la solución del circuito.

Luego de analizar los circuitos de primer orden, se comienza con el estudio de los CIRCUITOS DE SEGUNDO ORDEN, en donde la presencia simultánea de un inductor y un capacitor dentro de una misma red dan origen a este tipo de circuito; entonces el sistema ahora se caracterizará por una ecuación diferencial de segundo orden, cuya solución conduce a diferentes formas funcionales para circuitos que tienen la misma configuración.

El circuito RLC (de segundo orden) tiene muchísimas aplicaciones, algunas de ellas son: modelación para algunas partes de redes de comunicación, circuitos selectivos de frecuencia que permiten escuchar la emisión de una estación de radio, filtros supresores de armónicos, etc.

El circuito en estado estable (análisis senoidal)

Figura 1.5: el circuito en estado estable

Se comienza a definir la nomenclatura trigonométrica que se usa para describir las funciones senoidales, por medio de las cuales se pueden representar las fuentes de excitación de corriente alterna. Se desarrolla luego un método para representar la función de excitación senoidal llamado transformación fasorial, en donde se especifica la amplitud y la fase de la senoide; El fasor aporta una simplificación muy útil en el análisis de circuitos ya que permite remplazar las derivadas y las integrales de las senoides (por medio de las identidades de Euler) por simples cálculos aritméticos de sumas, restas, multiplicaciones y divisiones de números complejos.

Se incluye entonces la función de excitación senoidal en el análisis de circuitos, aplicando todas las técnicas de simplificación vistas en el análisis resistivo, remplazando inductancias y capacitancias por admitancias e impedancias en el DOMINIO DE LA FRECUENCIA, para así resolver circuitos en corriente alterna.

Recuerda dejar tus comentarios, sugerencias o preguntas. Dime cuál es tu mayor problema cuando estudias circuitos para poder ayudarte.

Tu profesor y amigo,

Giovanni Holguín Rojas

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Acerca de Giovanni Holguin

Fundador del sitio ¿Qué cura el cáncer?. La razón. mi esposa recorrió ese camino y salio adelante.
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