Circuitos Electricos

El Análisis de circuitos de corriente alterna es una rama de la electrónica que permiten el análisis del funcionamiento de los circuitos compuestos de resistores, condensadores e inductores con una fuente de corriente alterna. En cuanto a su análisis, todo lo visto en los circuitos de corriente continua es válido para los de alterna con la salvedad que habrá que operar con números complejos con ecuaciones diferenciales. Además también se usa las transformadas de Laplace y Fourier. En estos circuitos, las ondas electrómagnéticas suelen aparecer caracterizadas como fasores según su módulo y fase, permitiendo un análisis más sencillo. Además se deberán tener en cuenta las siguientes condiciones:

 Todas las fuentes deben ser sinusoidales.

 Debe estar en régimen estacionario, es decir, después de que los fenómenos transitorios que se producen a la conexión del circuito se hayan atenuado completamente.

 Todos los componentes del circuito deben ser lineales, o trabajar en un régimen tal que puedan considerarse como lineales. Los circuitos con diodos están excluidos y los resultados con inductores con núcleo ferromagnético serán solo aproximaciones.

Una corriente sinusoidal se conoce usualmente como corriente alterna. Se invierte a

intervalos regulares y tiene valores alternadamente positivos y negativos y es la forma dominante en

que se entrega la energía eléctrica a las industrias y usuarios en general. Una excitación sinusoidal

produce tanto una respuesta natural como una respuesta en estado estable. La respuesta natural

(transitoria) se extingue en el tiempo, de modo que sólo la respuesta de estado estable permanece. Se

dice que el circuito opera en estado estable o de régimen permanente cuando la respuesta transitoria

se hace despreciable en comparación con la respuesta permanente. En este capítulo nos dedicaremos

al análisis de la respuesta permanente sinusoidal.

Definiciones importantes en corriente alterna (CA)

Frecuencia: En general, llamamos frecuencia de una magnitud periódica, en la que el

tiempo es la variable independiente, al número de veces que la señal pasa por un determinado

punto con un mismo sentido en la unidad de tiempo. Si un móvil representado por el punto A de

la Figura 3.3, lleva una velocidad angular de ω radianes/segundo, el número de vueltas o de veces

que pasa por el mismo sitio en la unidad de tiempo es la frecuencia f y tiene por expresión

(3.2)

La unidad de frecuencia en el SI es el hertz (Hz) que se define como la frecuencia de un

fenómeno periódico cuyo período es 1 segundo. La frecuencia industrial es de 50 Hz en Europa (y

Chile) y de 60 Hz en Estados Unidos y Canadá.

Periodo: La magnitud inversa de la frecuencia es el período T que se define como: el

tiempo que demora la señal en completar un ciclo completo de valores de la onda. Por lo

anterior, el período es el recíproco de la frecuencia, es decir:

(3.3)

Valor instantáneo: Es el valor de la función senoidal en un instante determinado. Para

determinarlo, basta con reemplazar el ángulo por su valor en grados o radianes.

Valor máximo: Se denomina valor máximo ó de peak ó de pico ó de cresta de una onda

variable

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