Analisis general de un circuito

Una vez que sabemos cómo se comportan por separado cada uno de los elementos que pueden formar parte de un circuito de corriente alterna, estudiaremos sus agrupaciones en serie. También describiremos las leyes aplicables a circuitos generales.



Supongamos que tenemos un conjunto de elementos unidos en serie. Dichos elementos pueden ser cualquiera de los elementos pasivos. Se supone que conocemos la relación entre la intensidad y la diferencia de potencial en cada uno de los elementos. Este conocimiento incluye el cociente entre los valores máximos de V e I y el desfase entre ambos. Al tratarse de una conexión en serie, la intensidad que atraviesa cada elemento ha de ser la misma, mientras que la diferencia de potencial total será la suma de las diferencias de potencial en cada uno de los elementos. Esta suma se refiere a valores instantáneos, no a valores máximos o a valores eficaces. Ello complica el problema y una forma de resolver esta dificultad es por medio de los diagramas de fasores.
Analisis general de un circuito

Supongamos que conocemos la intensidad de la corriente. Entonces podemos construir el fasor correspondiente a la diferencia de potencial en cada elemento. Se puede comprobar que el fasor correspondiente a la diferencia de potencial total es la suma vectorial de los fasores de los elementos.

El resultado anterior es la generalización de la regla de que las resistencias en serie se suman. En la corriente alterna, las resistencias y las reactancias en serie de suman, pero teniendo en cuenta sus desfases (por medio de los diagramas de fasores, por ejemplo). Más adelante veremos cómo aplicar en casos concretos estos principios.

Un circuito cualquiera estará caracterizado por los dos parámetros mencionados anteriormente: el cociente entre el valor máximo de la diferencia de potencial y el de la intensidad de corriente, y el desfase entre ambas magnitudes. A dicho cociente se le denomina impedancia Z del circuito, y se mide en ohmios. En la próxima sección analizaremos los efectos del desfase.

En la resolución de circuitos complicados, las reglas anteriores pueden no ser suficientes y es necesario un método más potente, como el proporcionado por las leyes de Kirchhoff. Estas leyes son válidas para los circuitos de corriente continua y para los de corriente alterna en régimen estacionario:

En todo nudo de una red la suma algebraica de las intensidades es igual a cero.
La suma de las diferencias de potencial a lo largo de cualquier camino cerrado de una red es cero.

Un nudo es una unión de tres o más conexiones, y suma algebraica significa que las corrientes de salida poseen un signo contrario a las de entrada.


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