1 Teoría de Circuitos 1.1 Introducción. 1.2 Elementos básicos. 1.3 Leyes de Kirchhoff. 1.4 Métodos de análisis: mallas y nodos. 1.5 Teoremas de circuitos: Thevenin y Norton. 1.6 Fuentes reales dependientes. 1.7 Condensadores e inductores. 1.8 Respuesta en frecuencia. 7 1.2 Elementos Básicos Elementos activos: Fuentes de voltaje y fuentes de corriente. Elementos pasivos: Resistencia, Inductancia, Capacitancia. Esquemas de circuitos: Conexión en serie, en parelo y mixta. 8 1
Fuentes ideales independientes Fuente ideal de voltaje independiente es un elemento del circuito que mantiene un voltaje determinado entre sus terminales sin importar la corriente en el dispositivo. Fuente ideal de corriente independiente es un elemento del circuito que mantiene una corriente determinada entre sus terminales sin importar la caída de tensión en el dispositivo. 9 Fuentes ideales dependientes La fuente ideal de voltaje dependiente di ( o controlada) es una fuente en la cual el voltaje viene determinado por el voltaje o la corriente en algún otro punto del circuito. Fuente ideal de corriente dependiente ( o controlada) es una fuente en la cual la corriente viene determinado por el voltaje o la corriente en algún otro punto del circuito. 10 2
Ley de Ohm En la ciencia, para producir un efecto debe existir una causa y como consecuencia, para producir un efecto la causa debe vencer la oposición presente. En electricidad esta regla se demuestra; la fuerza electromotríz es la causa, la corriente es el efecto y la oposición es la resistencia. I (corriente o amperaje) = E (voltaje) / R (resistencia en ohmios) Ley desarrolada por Georg Simón Ohm en 1.827 11 Resistencias Componente pasivo: no genera intensidad ni tensión en un circuito. Su comportamiento se rige por la ley de Ohm. Su valor lo conocemos por el código de colores, también puede ir impreso en el cuerpo de la resistencia directamente. Una vez fabricadas su valor es fijo. SÍMBOLOS: UNIDAD: Omhio (O) 12 3
Bobinas Componente pasivo: genera un flujo magnético al paso de la corriente eléctrica. Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferromagnético o al aire. SÍMBOLOS: UNIDAD: Henrio (H), se suelen emplear los submúltiplos mh y microh. 13 Condensadores Componente pasivo: almacena cargas eléctricas para utilizarlas en el momento adecuado. Compuesto por un par de armaduras separadas por un material aislante denominado dieléctrico. SÍMBOLOS: UNIDAD: Faradio (F), se suelen emplear los submúltiplos microf y picof. 14 4
Aplicación de la ley de Ohm Hay 3 maneras de conectar un resistor a un circuito: a) en serie, b) en paralelo y c) en serie - paralelo. La corriente en todas las partes de un circuito serie es igual El voltaje en todas las partes de un circuito paralelo es igual. 15 Conexión en serie La corriente en todas las partes de un circuito serie es igual. 16 5
Fuentes de tensión en serie i - 5 V 5 Ω - 10 V 15 V - 5 Ω Aplicando la ley de Kirchhoff para el voltaje Fuente equivalente para fuentes de tensión en serie suma 17 Fuentes de tensión en serie - 5 V - 10 V 5 V - - 10 V Imposible: se debe conectar con y con 18 6
Conexión en paralelo El voltaje en todas las partes de un circuito paralelo es igual. 19 Fuentes de corriente en paralelo 5 A 2 A 5 Ω 5A= 2A i i = 3 A 5 A 2 A 5 Ω 5 A 2 A = i i = 7A 20 7
Fuentes de corriente en paralelo 5 A 2 A Imposible: No hay bifurcación de corriente. Están en serie. 21 Conexión en serie-paralelo Para el cálculo de un circuito serie - paralelo, la combinación del paralelo se substituye con la resistencia equivalente (Req), luego el circuito se convierte en simples resistencias en serie cuyo valor óhmico se puede encontrar con una simple suma de ellas. 22 8
Red de resistencias Las líneas se interpretan como de resistencia nula En n2 no hay ninguna diferencia de potencia Toda la resistencia real en esta zona del circuito se concentra en e2 23 9