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Elvira Ortíz Ramos
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1 INDICE Capitulo 1. Variables de Circuitos Introducción a la ingeniería eléctrica Sistema internacional de unidades Introducción al análisis de circuitos Voltaje y corriente El elemento básico ideal de circuito Potencia y energía 14 Resumen 17 Problemas 18 Capitulo 2. Elementos de Circuito Fuentes de voltaje y de corriente Resistencia eléctrica (ley de Ohm) Construcción de un modelo de circuito Leyes de Kirchhoff Análisis de un circuito que contiene una fuerte dependiente 45 Resumen 48 Problemas 50 Capitulo 3. Circuitos Resistivos Simples Resistencia en serie Resistencias en paralelo El circuito divisor de voltaje El circuito divisor de corriente El mecanismo del galvanómetro de d Arsonval El circuito amperimétrico El circuito voltimétrico El circuito ohmímetro El puente de Wheatstone Circuitos equivalentes triángulo estrella (o pi T) 75 Resumen 78 Problemas 80 Capitulo 4. Técnicas de Análisis de Circuitos Terminología Introducción al método de los voltajes de los nodos El método de los voltajes de los nodos y las fuentes dependientes El método de los voltajes de los nodos: Algunos casos especiales Introducción a las corrientes de malla El método de las corrientes de malla y las fuentes dependientes El método de las corrientes de malla: Algunos casos especiales Comparación entre los métodos de los voltajes de los nodos y de las 122 corrientes de malla 4.9. Transformaciones de fuentes Circuitos equivalentes de Thévenin y de Norton Más comentarios sobre la obtención de un circuito equivalente de 135 Thévenin Máxima transferencia de potencia Superposición 143 Resumen 146

2 Problemas 148 Capitulo 5. Topología en Análisis de Circuitos Conceptos topológicos Enfoque topológico del método de los voltajes de los nodos Enfoque topológicos del método de las corrientes de lazo El método de las corrientes de malla (circuitos planos) 188 Resumen 192 Problemas 193 Capitulo 6. El Amplificador Operacional Terminales del amplificador operacional Voltajes y corrientes terminales El circuito amplificador inversor El circuito amplificador - sumador El circuito amplificador no inversor El circuito amplificador diferencial Circuito equivalente del amplificador operacional El modo diferencial La razón de rechazo en modo común Teoremas de la bisección de Bartlett 223 Resumen 224 Problemas 225 Capitulo 7. Inductancia y Capacidad El inductor El condensador Combinaciones en serie y en paralelo de inductancia y capacidad 255 Resumen 258 Problemas 259 Capitulo 8. Respuesta de Circuitos RL y RC de Primer Orden La respuesta natural de un circuito RL La respuesta natural de un circuito RC La respuesta de los circuitos RL y RC a un escalón Solución general para las respuestas natural y a un escalón Conmutación secuencial Respuesta ilimitada El amplificador integrador 306 Resumen 312 Problemas 313 Capitulo 9. Respuesta natural y a un Escalón de los Circuitos RLC Introducción a la respuesta natural de un circuito RLC en paralelo Formas de la respuesta natural de un circuito RLC en paralelo La respuesta a un escalón de circuito RLC en paralelo Las respuestas natural a un escalón de un circuito RLC en serie Circuito con dos amplificadores integradores 373 Capitulo.10. Análisis del Estado Estacionario Sinusoidal La fuente sinusoidal La respuesta sinusoidal El fasor Los elementos pasivos de circuito en la representación fasorial 406

3 10.5. Las leyes de Kirchhoff en la representación fasorial Simplificaciones en serie, en paralelo y en triángulo Estella Transformaciones de fuentes y circuitos equivalentes de Thévenin 421 y Norton El método de los voltajes de los nodos El método de las corrientes de malla Diagramas fasoriales 429 Resumen 432 Problemas 433 Capitulo 11. Cálculo de la Potencia en Estado Estacionario 453 Sinusoidal Potencia real y reactiva El valor eficaz y los cálculos de la potencia Potencia compleja Cálculos de la potencia Ejemplos Especificaciones de los aparatos Máxima transferencia de potencia 474 Resumen 480 Problemas 482 Capitulo 12. Circuitos Trifásicos Equilibrados Voltajes trifásicos equilibrados Fuentes trifásicos de voltaje Análisis del circuito estrella estrella Análisis del circuito estrella triángulo Análisis del circuito triángulo estrella Análisis del circuito triángulo Triángulo equilibrados 514 Resumen 523 Problemas 524 Capitulo 13. Inductancia Mutua Repaso de la autoinductancia El concepto de la inductancia mutua Polaridad de los voltajes mutuamente inducidos (el convenio del 540 punto) Cálculos de la energía El transformador lineal El transformador ideal Circuitos equivalentes para bobinas acopladas magnéticamente La necesidad de transformadores ideales en los circuitos 568 equivalentes Resumen 572 Problemas 573 Capitulo 14. Resonancia en Serie y en Paralelo Introducción a la resonancia en paralelo Ancho de banda y factor de calidad Análisis ampliado de la resonancia en paralelo Comparación entre la respuesta en frecuencia y las respuesta 599 natural de circuito RLC en paralelo Resonancia en serie 601

4 14.6. Más sobre la resonancia en paralelo Más sobre la resonancia en serie Normalización 620 Resumen 624 Problemas 626 Capitulo 15. Introducción a la Transformada de Laplace Definición de la transformada de Laplace La función escalón La función impulso Transformadas funcionales Transformada operacionales Ejemplo Transformada inversas Polos y ceros de F(s) Teoremas del valor inicial y final 672 Resumen 676 Problemas 677 Capitulo 16. La Transformada de Laplace en el Análisis de Circuitos Elementos de circuito en el dominio s Análisis de Circuitos en el dominio s Ejemplos La función impulso en el análisis de circuitos 704 Resumen 714 Problemas 715 Capitulo 17. La Función de Transferencia Una aplicación de la superposición en el dominio s La función de transferencia La función de transferencia en el desarrollo en fracciones parciales La función de transferencia y la integral de convolución La función de transferencia y la respuesta en estado estacionario 748 sinusoidal Diagramas de Bode Diagramas de Bode: Ceros y polos complejos El decibel 770 Resumen 773 Problemas 774 Capitulo 18. Serie de Fourier Introducción al análisis por serie de Fourier Los coeficientes de Fourier El efecto de la simetría sobre los coeficientes de Fourier Forma trigonométrica alternativa de la serie de Fourier Ejemplo de aplicación Cálculos de la potencia media con funciones periódicas El valor eficaz de una función periódica La forma exponencial de la serie de Fourier Espectros de amplitudes y fases Error cuadrática medio 820 Resumen 823

5 Problemas 825 Capitulo 19. La Transformadas de Fourier Obtención de la transformada de Fourier Convergencia de la integral de Fourier utilización de las transformadas de Laplace para encontrar las 845 transformadas de Fourier Transformada de Fourier en el límite Algunas propiedades matemáticas Transformadas operacionales Aplicaciones a circuitos El teorema de Parseval 860 Resumen 870 Problemas 871 Capitulo 20. Circuitos de Dos Puertas Las ecuaciones terminales Los parámetros de las redes de dos puertas Análisis del circuito de dos puertas cargado Circuitos de dos puertas interconectados 902 Resumen 906 Problemas 907 Apéndice A. Solución de Ecuaciones Lineales Simultáneas 917 A.1. Pasos preliminares 917 A.2. Método de Cramer 918 A.3. El determinante característico 918 A.4. El determinante numerador 919 A.5. Cálculo de un determinante 920 A.6. Matrices 922 A.7. Álgebra matricial 923 A.8. Matrices identidad, adjunta e inversa 928 A.9. Matrices divididas 930 A.10. Aplicaciones 933 Apéndice B. Números Complejos 943 B.1. Notación 943 B.2. Representación gráfica de un número complejo 944 B.3. Operaciones aritméticas 945 B.4. Potencia entera de un número complejo 948 B.5. Raíces de un número complejo 948 Apéndice C. Tabla abreviada de identidades Trigonométricas 951 Apéndice D.- Tabla abreviadas de integrales 953 Apéndice E. Lista de Ejemplos 955 Apéndice F. Lista de Tablas 961 Respuestas a Problemas Seleccionados 967 Índice de materias 977

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