SISTEMAS ELECTRICOS

Son sistemas en los cuales aparecen resistencias, condensadores, inductores, transformadores, amplificadores operacionales. A esto se le suman los conceptos de:

Voltaje. El voltaje en los sistemas eléctricos es análogo a la presión en los sistemas hidráulicos o neumáticos. Esta es la fuerza electromotriz requerida para producir un flujo de corriente en un alambre, es como la presión que se requiere para producir un flujo de líquido o gas en una tubería. U unidad de voltaje es el volt (V).

Carga. La carga eléctrica es la integral de la corriente con respecto al tiempo. La unidad de carga es el coulomb (C). Un coulomb es la cantidad de carga transferida en un segundo por una corriente de un ampere; esto es.

Corriente. La corriente se refiere a la razón de cambio del flujo de carga. La unidad de corriente es el ampere. Si una carga de dq coulombs cruza un área dada en dt segundos, entonces la corriente / es

Fuentes de corriente y fuentes de voltaje. Por fuente de corriente se entiende una fuente de energía que produce un valor específico de corriente, usualmente como función del tiempo. Esta es capaz de suministrar una corriente específica independientemente del voltaje a través de la fuente.

La fuente de voltaje es una fuente de energía que suministra un valor específico de voltaje en función del tiempo, en forma completamente independiente de la corriente. En otras palabras, es una fuente de potencia eléctrica en la cual el voltaje es independiente de la corriente consumida. Un generador que suministra una salida de voltaje que es casi independiente del circuito al cual está conectado se llama generador de voltaje.

Elementos básicos de los circuitos eléctricos. Existe una situación análoga en los sistemas eléctricos. Se encuentran tres tipos de elementos básicos en los circuitos eléctricos: elementos resistivos, elementos capacitivos y elementos inductivos, que se explican a continuación.

Elementos resistivos. La Resistividad se define como el cambio en voltaje requerido para producir un cambio unitario en la corriente o

La resistencia R de un resistor lineal puede entonces darse por

Elementos capacitivos. Dos conductores separados por un medio no conductor (aislante o dieléctrico) forman un capacitor. De modo que dos placas metálicas separadas por un material eléctrico muy delgado forman un capacitor. Algunas veces el área se hace variable, como en un condensador de sintonización de un radio.

La capacitancia se define como el cambio en la cantidad de carga eléctrica requerido para producir un cambio unitario en el voltaje o

Elementos inductivos. Alrededor de una carga en movimiento o corriente hay una región de influencia que se llama campo magnético. Si el circuito se encuentra en un campo magnético variante con respecto al tiempo, se induce una fuerza electromotriz en el circuito. La relación entre el voltaje inducido y la razón de cambio de la corriente (que significa cambio en corriente por segundo) se define como inductancia o

La autoinductancia es la propiedad de una bobina particular que ocurre cuando el campo magnético establecido por la corriente de la bobina enlaza a la propia bobina. La magnitud del voltaje inducido es proporcional a la razón de cambio del flujo que enlaza al circuito. Si el circuito no condene elementos ferromagnéticos (tales como un núcleo de hierro), la razón «e cambio del flujo es proporcional a di/dL La autoinductancia o simplemente inductancia L, es la constante de proporcionalidad entre el voltaje inducido eL volts y la razón de cambio de la corriente (o cambio en corriente por segundo); esto es.

ELABORACIÓN DE MODELOS MATEMÁTICOS MODELADO Y ANÁLISIS DE CIRCUITOS

El primer paso en los problemas de análisis de circuitos consiste en obtener modelos matemáticos de los circuitos. (Aunque los términos circuitos y red algunas veces se usan de modo intercambiable, red implica una interconexión más complicada que circuito.) Un modelo matemático puede constar de ecuaciones algebraicas, ecuaciones diferenciales, ecuaciones integro diferenciales y otras semejantes. Tal modelo puede obtenerse aplicando una o ambas leyes de Kirchhoff a un circuito dado. Las variables de interés en el análisis de circuitos son los voltajes y las corrientes en diferentes puntos a lo largo del circuito.

' _

BIBLIOGRAFIA[1] K. Ogata, Dinamica de Sistemas, Primera. Mexico, 1987.