Segunda sesión: Modelo circuital, elementos circuitales y del circuito al sistema de ecuaciones.

Modelo Circuital:

Es una presentación conceptual de los fenómenos físicos más relevantes que tienen lugar en el circuito, a partir de él se puede deducir un sistema de ecuaciones que pueda servirnos para conocer y predecir su funcionamiento. 

Lo principales fenómenos que hallaremos serán:

• Disipación de energía.
• Almacenamiento de energía:
• En forma de campo magnético.
• En forma de campo eléctrico.
• Generación :
• de tensiones.
• de corriente.

El modelo circuital nos puede ser útil para ver la estructura del circuito, para representar los elementos usaremos el elemento de circuito:

Elementos lineales:

Tenemos aquí un listado de los distintos elementos lineales que debemos conocer para esta asignatura con su correspondiente relacion v = f(i):

• Resistor:

V = R*I // P = V*I

• Condensador:

I = C(dV/dt) // P = V*C*(dV/dt)

• Autoinductancia:

V = L*(dI/dt) // P = I*L*(dI/dt)

• Fuente ideal de tensión:

• Fuente ideal de corriente:

• Fuentes dependientes de tensión y corriente:

Del circuito físico al modelo circuital:

Para dar este paso, tenemos que observar la estructura de nuestro circuito y considerar los fenómenos físicos más relevantes que en él suceden. No podemos tomarlos todos, ya que eso aumentaría exponencialmente la dificultad de resolución del circuito, ni tampoco podemos pasar por alto fenómenos relevantes, ya que eso convertiría el estudio en inexacto. El paso de circuito físico a modelo circuital es un arte, únicamente aprendido por la experiencia, en el que se debe tener habilidad.

Del modelo al sistema de ecuaciones:

Este es el último paso para pasar de circuito físico a las ecuaciones que describan su comportamiento. Se basa en anotar todas las relaciones v = f(i) de los elementos que hallemos en el circuito y combinarlas con las leyes de Kirchoff, a modo de obtener un sistema de ecuaciones compatible determinado a partir del cual podamos determinar el funcionamiento del circuito.

Observamos que en ocasiones, habitualmente cuando hay condensadores o autoinductancias en el circuito, nos aparece un sistema de ecuaciones con ecuaciones no lineales, esos sistemas son complejos de resolver, de hecho aún están en estudio, así que más adelante explicaremos algún método para convertirlos en sistemas de ecuaciones lineales.

Fin de la segunda sesión, de vuelta el viernes.

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