TEXTO: CIRCUITOS ELECTRICOS II, UN NUEVO ENFOQUE

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Arturo Navarrete Medina
hace 7 años
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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN INFORME FINAL DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN TEXTO: CIRCUITOS ELECTRICOS II, UN NUEVO ENFOQUE AUTOR: ING. SANTIAGO LINDER RUBIÑOS JIMENEZ (PERIODO DE EJECUCIÓN: Del 01 de Octubre de 2011 al 30 de Setiembre de 2012 RESOLUCIÓN RECTORAL Nº R) Setiembre de 2012 CALLAO - PERÚ

2 ÍNDICE DE CONTENIDO PREFACIO CAPÍTULO 1 REGIMEN TRANSITORIO EN CIRCUITOS DE PRIMER Y SEGUNDO ORDEN 1.1 Introducción Circuitos de Primer Orden Circuitos de Segundo Orden Problemas Resueltos Circuitos Propuestos 57 CAPÍTULO 2 SEÑALES 2.1 Introducción Definiciones Generales Análisis de Señales Formas de Onda Problemas Resueltos Problemas Resueltos. 95 CAPÍTULO 3 CIRCUITOS ELECTRICOS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO 3.1 Introducción Circuitos Puro Resistivo 98 2

3 3.3 Circuitos Puro Inductivo Circuitos Puro Capacitivo Circuitos Resitivo-Inductivo Circuitos Resitivo-capacitivo Circuitos Resitivo-capacitivo-Inductivo Circuitos Inductivo-capacitivo Problemas Resueltos Problemas Propuestos 115 CAPÍTULO 4 CIRCUITOS ELECTRICOS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA 4.1 Introducción Fasores Relacion Fasorial de los elementos de un circuito Asociacion de Impedancias en serie Asociacion de Impedancias en Paralelo Impedancias y Admitancias Complejas Diagramas Fasoriales Problemas Resueltos 137 CAPÍTULO 5 METODOS PARA RESOLVER CIRCUITOS ELECTRICOS 5.1 Introduccion Metodo de las Ramas Metodo de las corrientes de mallas Metodo de las tensiones nodales Expresiones matriciales de las ecuaciones de redes 166 3

4 5.6 Operaciones con matrices 171 CAPÍTULO 6 POTENCIA COMPLEJA 6.1 Introducción Potencia Activa Potencia Reactiva Modulo de la Potencia Compleja Conservación de la Potencia en CA y corrección del Factor de Potencia Problemas Resueltos 177 CAPÍTULO 7 LUGARES GEOMETRICOS 7.1 Introducción LG para Impedancia y Admitancia con R Variable LG para Impedancia y Admitancia con X Variable LG en función de la variación de sus Elementos Problemas Resueltos 199 CAPÍTULO 8 RESONANCIA 8.1 Introducción Frecuencia Natural Factor de Calidad Problemas Resueltos Problemas Propuestos 232 4

5 CAPÍTULO 9 CIRCUITOS ACOPLADOS MAGNETICAMENTE 9.1 Introducción Ley de Faraday Ley de Lenz Energia en circuitos Acoplados Polaridad en Circuitos Acoplados Transformadores Problemas Resueltos 248 CAPÍTULO 10 SISTEMAS TRIFASICOS 10.1 Introducción Sistema Trifásico con tensiones Equilibradas Secuencia de fases Conexiones Estrella-Triangulo Fuentes en Estrella-Triangulo Medida de potencia trifásica en corriente Alterna Problemas Resueltos Problemas Propuestos. 319 CAPÍTULO 11 ANALISIS DE CIRCUITOS MEDIANTE LA TRANSFORMADA DE LAPLACE Y FOURIER 11.1 Introducción Propiedades de la Transoformada de Laplace Propiedades de la Transformada de Fourier 328 5

6 11.4 Problemas Propuestos. 340 CAPÍTULO 12 FILTROS 12.1 Introducción Conceptos Previos Filtros pasa Bajas Filtros Pasa Altas Filtros Pasa Bandas Filtros Elimina Bandas 339 6

7 PREFACIO La Asignatura de Circuitos Eléctricos II es una herramienta que se utiliza para el estudio de las leyes fundamentales que explican los fenómenos eléctricos y magnéticos, los cuales vistos desde un punto de vista macroscópico nos permiten utilizar a la teoría de circuitos eléctricos como herramienta para resolver los diversos problemas que se presenten. El estudio de la teoría sobre Circuitos Eléctricos II es importante porque: 1) Nos permite comprender de manera sencilla los fenómenos eléctricos y magnéticos, los cuales son originados por las cargas eléctricas en reposo o en movimiento, las que se vieron en la teoría de campos electromagnéticos. 2) Nos permite adquirir los conocimientos previos necesarios para los cursos de maquinas eléctricas y otros cursos de las especialidades de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. 3) Nos permite utilizar como herramientas, diferentes métodos que solo necesitan del conocimiento del algebra fasorial y las matemáticas aplicadas. El presente texto: CIRCUITOS ELECTRICOS II, UN NUEVO ENFOQUE es un texto básico que expone de manera sucinta los temas teóricos correspondientes a la teoría de Circuitos Eléctricos II, y pone mayor énfasis a la resolución de problemas que tienen aplicaciones en Ingeniería Eléctrica e Ingeniería Electrónica. El texto CIRCUITOS ELECTRICOS II, UN NUEVO ENFOQUE presenta al inicio de cada capítulo un resumen teórico y luego una variedad de problemas resueltos referidos a los temas tratados como son Transitorios, señales, dominio del tiempo, dominio de la frecuencia, Potencia compleja, entre otros, vistas desde un enfoque práctico que nos permita entender mejor las soluciones a las Ecuaciones de Maxwell. 7

8 Para una mejor comprensión de la teoría de Circuitos Eléctricos II, se requiere que el alumno tenga los conocimientos sólidos de las leyes y principios que los gobiernan, y de los fundamentos matemáticos que se requieren sobre todo para resolver los diferentes tipos de problemas que se presentan. De manera específica se requiere que el alumno conozca el Análisis Fasorial y el algebra de números complejos, herramientas fundamentales para el desarrollo de los problemas de una Asignatura de Circuitos Eléctricos II. 8

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