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Highlights by HTML5 UP
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html5up.net | @ajlkn
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Free for personal and commercial use under the CCA 3.0 license (html5up.net/license)
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<html>
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<head>
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<title>Trabajo de Circuitos</title>
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</head>
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<body>
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<!-- Header -->
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<section id="header">
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<header class="major">
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<h1>Unidad 4</h1>
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<p>Trabajo de Circuitos 1</p>
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<p>Realizado por:</p>
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<ul>
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<li>Alejandro de Oliveira</li>
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<li>Wolfang Torres</li>
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</ul>
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</header>
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<div class="container">
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<ul class="actions fit small">
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<li>
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<a href="#tema1" class="button fit small special scrolly">Corriente Alterna</a>
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</li>
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<li>
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<a href="#tema2" class="button fit small special scrolly">Corriente Continua</a>
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</li>
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</ul>
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<ul class="actions fit small">
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<li>
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<a href="#tema3" class="button fit small special scrolly">Bobinas</a>
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</li>
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<li>
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<a href="#tema4" class="button fit small special scrolly">Condensadores</a>
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</li>
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</ul>
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<ul class="actions fit small">
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<li>
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<a href="#tema5" class="button fit small special scrolly">Circuitos Transitorios (RL - RC - RLC)</a>
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</li>
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</ul>
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</div>
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</section>
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<!-- tema 1 -->
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<section id="tema1" class="main">
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<div class="image primary">
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<img src="images/circuitos11.jpg" />
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</div>
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<div class="container">
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<div class="content">
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<header class="major">
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<h2>Corriente Alterna</h2>
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</header>
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<section>
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<p></p>
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<p>Corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de alternating current) se denomina a la corriente
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eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente.</p>
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<p>La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la oscilación senoidal (sinusoidal
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en inglés) con la que se consigue una transmisión más eficiente de la energía, a tal punto que al
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hablar de corriente alterna se sobrentiende que se refiere a la corriente alterna senoidal.</p>
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</p>
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<img class="symbol" src="images/Corriente_Alterna.png" height="240" />
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<p>Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilación periódicas, tales como la
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triangular o la cuadrada.</p>
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<p>Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y
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a las industrias. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos,
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son también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión
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y recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA.</p>
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<p>Algunos tipos de oscilaciones periódicas tienen el inconveniente de no tener definida su expresión matemática,
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por lo que no se puede operar analíticamente con ellas. Por el contrario, la oscilación sinusoidal
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no tiene esta indeterminación matemática y presenta las siguientes ventajas:</p>
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<ol>
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<li>La función seno está perfectamente definida mediante su expresión analítica y gráfica. Mediante la
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teoría de los números complejos se analizan con suma facilidad los circuitos de alterna.</li>
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<li>Las oscilaciones periódicas no sinusoidales se pueden descomponer en suma de una serie de oscilaciones
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sinusoidales de diferentes frecuencias que reciben el nombre de armónicos. Esto es una aplicación
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directa de las series de Fourier.</li>
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<li>Se pueden generar con facilidad y en magnitudes de valores elevados para facilitar el transporte
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de la energía eléctrica.</li>
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<li>Su transformación en otras oscilaciones de distinta magnitud se consigue con facilidad mediante la
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utilización de transformadores.</li>
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</ol>
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<h4>Potencia en C.A</h4>
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<img class="symbol" src="images/symbols/Corriente_Alterna_01.png" height="30" />
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<h4>Impedancia</h4>
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<img class="symbol" src="images/symbols/Corriente_Alterna_02.png" height="120" />
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</section>
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</div>
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</div>
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</section>
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<!-- tema 2 -->
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<section id="tema2" class="main">
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<div class="image primary">
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<img src="images/circuitos03.jpg" />
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</div>
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<div class="container">
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<div class="content">
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<header class="major">
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<h2>Corriente Continua</h2>
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</header>
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<section>
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<p>La corriente continua (abreviada CD en español y DC en inglés, de direct current) se refiere al flujo
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continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial y carga
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eléctrica, que no cambia de sentido con el tiempo. A diferencia de la corriente alterna, en la corriente
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continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección.</p>
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<img class="symbol" src="images/Corriente_Continua_01.png" height="240" />
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<p>Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con una corriente constante, es continua toda corriente
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que mantenga siempre la misma polaridad, así disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la
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carga (por ejemplo cuando se descarga una batería eléctrica).</p>
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<img class="symbol" src="images/Corriente_Continua_02.png" height="240" />
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<img class="symbol" src="images/Corriente_Continua_03.png" height="240" />
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<p>También se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo
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se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.</p>
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<p>Los cálculos de circuitos de corriente continua se realizan respectivamente aplicando las leyes de Ohm,
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leyes de Kirchhoff, circuitos delta y estrella, teoremas de mallas y nodos, teorema de superposición,
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y ley de Thevenin y Norton.</p>
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</section>
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</div>
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</div>
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</section>
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<!-- tema 3 -->
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<section id="tema3" class="main">
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<div class="image primary">
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<img src="images/circuitos09.jpg" />
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</div>
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<div class="container">
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<div class="content">
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<header class="major">
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<h2>Bobinas</h2>
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</header>
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<section>
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<header id="tema3.1">
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<h4>Definición</h4>
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</header>
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<p>Un inductor, bobina o reactor es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno
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de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.</p>
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<img class="symbol" src="images/bobina01.jpg" height="180" />
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<header id="tema3.2">
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||
<h4>Construcción</h4>
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</header>
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<p>Un inductor está constituido normalmente por una bobina de conductor, típicamente alambre o hilo de cobre
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esmaltado. Existen inductores con núcleo de aire o con núcleo hecho de material ferroso (por ejemplo,
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acero magnético), para incrementar su capacidad de magnetismo.
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</p>
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<img class="symbol" src="images/bobina03.jpg" height="180" />
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<header id="tema3.3">
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||
<h4>Funcionamiento</h4>
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</header>
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<p>La bobina almacena energía en forma de campo magnético cuando aumenta la intensidad de corriente, devolviéndola
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cuando ésta disminuye.</p>
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<img class="symbol" src="images/bobina02.jpg" height="180" />
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||
<header id="tema3.4">
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||
<h4>Voltaje y Corriente a través de una Bobina</h4>
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</header>
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<p> Matemáticamente se puede demostrar que la energía U, almacenada por una bobina con inductancia L, que
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es recorrida por una corriente de intensidad I, viene dada por:</p>
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<img class="symbol" src="images/symbols/Bobinas_01.png" height="120" />
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<p>Y la Corriente viene dada por:</p>
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<img class="symbol" src="images/symbols/Bobinas_02.png" height="90" />
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</section>
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</div>
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</div>
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</section>
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<!-- tema 4 -->
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<section id="tema4" class="main">
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<div class="image primary">
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<img src="images/circuitos02.jpg" />
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</div>
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<div class="container">
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<div class="content">
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<header class="major">
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||
<h2>Condensadores</h2>
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</header>
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<section>
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<header>
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<h4>Definición</h4>
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</header>
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<p>Los Condensadores (también llamados Capacitores) son componentes que tienen la capacidad de almacenar
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energía en forma de un campo eléctrico, son ampliamente utilizados en electricidad y electrónica
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como unos de los componentes mas básicos en el diseño de circuitos</p>
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<img class="symbol" src="images/condensadores01.jpg" height="120" />
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<p>Idealmente tiene un Capacitancia (C) constante, medida en Faradios, que se define como la relación entre
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la Carga (Q) en cada conductor sobre el Voltaje (V) entre ellos</p>
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<img class="symbol" src="images/symbols/Capasitance_formula.svg" height="120" />
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<header>
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||
<h4>Construcción</h4>
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</header>
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<p>Los Condensadores están construidos, en su forma mas básica, por 2 placas conductoras paralelas, separadas
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por un material dieléctrico o vacío, las placas paralelas pueden ser rectangulares, circulares, cilíndricas
|
||
y el dieléctrico puede vidrio, aire, papel, cerámica, aceite, etc.</p>
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<img class="symbol" src="images/condensadores02.jpg" height="180" />
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<header id="tema4.3">
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||
<h4>Funcionamiento</h4>
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</header>
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<p>Al ser sometidos an voltaje, los Capacitores almacenan electrones en uno de sus terminales, estas generan
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un campo eléctrico que atraen cargas positivas al otro terminal y empujan las negativas al resto
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del circuito. Estas ocurre hasta que la fuerza de repulsion entra las cargas del terminal negativo
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se igualan al voltaje que las mantienen ahy, entonces el capacitor esta cargado y la corriente deja
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de atravesarlo. Finalmente al desaparecer el voltaje la fuerza almacenada se libera empujando a los
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electrones desde el terminal negativo al positivo.
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</p>
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<img class="symbol" src="images/condensadores03.gif" height="90" />
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<p>Esto puede visualizarse de forma mas intuitiva con una analogía hidráulica: una tubería un un elástico
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tapándola. El agua representa a los electrones, el elástico es el dieléctrico evitando que estos
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lo atraviesen.
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</p>
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<header id="tema4.4">
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||
<h4>Corriente a través de un Capacitor </h4>
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</header>
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<p>Como podemos ver en la sección anterior, los Condensadores son elementos que se oponen a la variacion
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de la tension. El voltaje generado por el componente siempre esta en contra del voltaje que lo causa
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y es proporcional a este, y una ves que se cargan no permiten el paso de la corriente.
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</p>
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<p>Ya que ninguna carga puede atravesar el dieléctrico, la corriente que atraviesa al condensador es la
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medida de electrones desplazados del terminal positivo causado por los electrones que llegan hasta
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el terminal negativo. Asi que conociendo la Capacitancia de un Condensador y el Voltaje al que esta
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sometido en un momento especifico, se puede calcular la corriente en ese momento:</p>
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<img class="symbol" src="images/symbols/Current_on_capasitor.svg" height="100" />
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||
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||
</section>
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||
</div>
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</div>
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||
</section>
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<!-- tema 5 -->
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<section id="tema5" class="main">
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<div class="image primary">
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<img src="images/circuitos10.jpg" />
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</div>
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<div class="container">
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<div class="content">
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<header class="major">
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||
<h2>Circuitos Transitorios</h2>
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</header>
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||
<section>
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<header class="major">
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||
<h3>Circuitos RC</h3>
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||
</header>
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||
<p></p>
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<p>Es un Circuito compuesto por Capacitores y Resistencias en serie. Se pueden usar para filtrar una señal
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al bloquear ciertas frecuencias y permitir otras.</p>
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<p>El Circuito RC mas simple es un Capacitor cargado y una Resistencia conectadas entre ellas, el Capacitor
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va a descargar creando un voltaje, este valor depende del tiempo y se reduce hasta llegar a 0</p>
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<img class="symbol" src="images/symbols/Discharging_capacitor.svg" height="240" />
|
||
<header id="tema4.1.1">
|
||
<h4>Voltaje en el Circuito</h4>
|
||
</header>
|
||
<p>
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||
Como pudimos ver en el
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||
<a href="#tema4.4">tema anterior</a>
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la corriente que atravesara el Capacitor variara con el tiempo, y deducimos que:
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||
</p>
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||
<img class="symbol" src="images/symbols/Circuito_RC_01.svg" height="90" />
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||
<p>Al despejar el Voltaje obtenemos la formula de la Caída Exponencial, Si V0 es el Voltaje inicial del
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Capacitor
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||
</p>
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<img class="symbol" src="images/symbols/Circuito_RC_02.svg" height="80" />
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<p>Ademas, el tiempo requerido para que el voltaje disminuya a un 1/e de su valor inicial, se conoce como
|
||
la Constante de Tiempo RC, y esta definida por:
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||
</p>
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||
<img class="symbol" src="images/symbols/Circuito_RC_03.svg" height="50" />
|
||
</section>
|
||
|
||
<section>
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||
<header class="major">
|
||
<h3>Circuitos RL</h3>
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||
</header>
|
||
<img class="symbol" src="images/RL_Series.png" height="180" />
|
||
<p>Es un Circuito compuesto por Inductores y Resistencias en serie. Se pueden usar para filtrar una señal,
|
||
específicamente los circuitos de Respuesta Infinita al Impulso esta compuesto de una sola Resistencia
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con un Inductor</p>
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<p>
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Un Circuito de Respuesta Natural es un circuito RL en el que el Inductor se se encuentra cargado y conectado a una Resistencia.
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||
El inductor descargara su campo magnético generando una corriente cuyo valor dependerá del tiempo
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||
</p>
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<header>
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||
<h4>Corriente en el Circuito</h4>
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</header>
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||
<p>
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||
Como pudimos ver en el
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<a href="#tema3.4">tema anterior</a> y en simetría con los
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<a href="#tema4.1.1">Circuitos RC</a> la corriente que generara el Inductor esta dada por:
|
||
</p>
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||
<img class="symbol" src="images/symbols/Circuito_RL_01.svg" height="80" />
|
||
<p>Definiendo la Constante de Tiempo RL como:
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||
</p>
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||
<img class="symbol" src="images/symbols/Circuito_RL_02.svg" height="100" />
|
||
<p>Por lo que terminamos con:
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||
</p>
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||
<img class="symbol" src="images/symbols/Circuito_RL_03.svg" height="80" />
|
||
</section>
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||
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||
<section>
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||
<header class="major">
|
||
<h3>Circuitos RLC</h3>
|
||
</header>
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<p>Es un circuito eléctrico que consiste de una Resistencia (R), un Inductor (L) y un Condensador (C), conectados
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||
en serie o paralelo. Estos circuitos se caracterizan por su comportamiento de oscilador armónico,
|
||
de la misma forma que un circuito LC, pero en la realidad no es posible obtener una resistencia de
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||
0 en un circuito fuera de la super conductividad</p>
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||
<img class="symbol" src="images/RLC_Series.jpg" height="120" />
|
||
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||
<header>
|
||
<h4>Circuito LC</h4>
|
||
</header>
|
||
<p>Para entender mejor el funcionamiento de un circuito RLC es mejor examinar el caso ideal donde la resistencia
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||
es nula: un circuito LC</p>
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||
<img class="symbol" src="images/symbols/Circuito_LC.svg" height="180" />
|
||
<p>Como se puede observer el comportamiento de los Inductores al oponerse a los cambios de de corriente,
|
||
incluyendo su disminución, y la de los Capacitores de almacenar cargas eléctricas hasta cargarse
|
||
y luego descargarse expulsando las cargas en sentido opuesto, causan un efecto de Oscilación</p>
|
||
<img class="symbol" src="images/LC_Circuit.gif" height="180" />
|
||
<p>El Capacitor cargado expulsaría electrones hasta que ambas capas estuvieran al mismo potencial, sin embargo
|
||
el campo magnético del inductor retrasa la corriente al inicio, cuando esta es fuerte, manteniendo
|
||
la diferencia de potencial, y al final cuando quedan pocas cargas en el negativo del capacitor, el
|
||
campo magnético acumulado las empuja hasta el otro terminal, de forma que todas las cargas son transferidas
|
||
de un terminal del Condensador al otro</p>
|
||
<p>El funcionamiento de los Circuitos RLC es como esto pero obviamente con una Resistencia agregada, esta
|
||
tendrá el efecto de disipar una parte de la energía en cada Oscilación, conocido como Amortiguamiento</p>
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||
|
||
<header>
|
||
<h4>Circuito RLC en Serie</h4>
|
||
</header>
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||
<img class="symbol" src="images/symbols/Circuito_RLC_Serie.svg" height="180" />
|
||
<p>Para poder explicar funcionamiento del circuito primero es importante discutir las medidas frecuencia
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||
angular,
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<b>α</b> y
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<b>ω0</b>.
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<b>α</b> es la frecuencia neperiana o Atenuación, y es una medida de que tan rápido la respuesta del
|
||
circuito morirá después de ser removido una fuente de estimulo.
|
||
<b>ω0</b> es la frecuencia de resonancia angular. En un circuito en series estas están dadas por:</p>
|
||
<img class="symbol" src="images/symbols/Resonancia_Atenuacion_Serie.svg" height="120" />
|
||
<p>Definiendo a las raíces S como:</p>
|
||
<img class="symbol" src="images/symbols/Raices_RLC.svg" height="120" />
|
||
<p>Se puede calcular la formula para la Corriente en el circuito:</p>
|
||
<img class="symbol" src="images/symbols/Corriente_RLC_Serie.svg" height="45" />
|
||
<p>En donde los coeficientes A1 e A2 son dependientes del circuito y se calculan al realizar un sistema
|
||
de ecuaciones con la formula resulta para el valor de la Corriente en el tiempo inicial y el que
|
||
va atener después de un tiempo infinito</p>
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||
</section>
|
||
|
||
</div>
|
||
</div>
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||
</section>
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||
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||
<!-- Footer -->
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||
<section id="footer">
|
||
<footer>
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<ul class="copyright">
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||
<li>© Wolfang Torres & Alejandro de Oliveira</li>
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||
<li>Diseño original:
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||
<a href="http://html5up.net">HTML5 UP</a>
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</li>
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</ul>
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||
</footer>
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||
</section>
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||
<!-- Scripts -->
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<script src="assets/js/jquery.min.js"></script>
|
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<script src="assets/js/jquery.scrollex.min.js"></script>
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|
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|
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</html>
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