Análisis de circuitos en dominio de la frecuencia

INSTITUTO TECNOLOGICO
SUPERIOR DE MISANTLA
ING. ELECTROMECÁNICA
Análisis de circuitos Eléctricos de
Corriente Alterna
Investigación
Unidad 6:
ANALISIS DE CIRCUITOS EN EL DOMINIO DE
LA FRECUENCIA

Equipo: Israel Andrés Rivera Gutiérrez, Luis Enrique
García Barrios, Alberto Javier Pliego Cano, Isaac
Cortez Pérez, José Guadalupe Márquez Salas

Docente: Ing. Ciro Alberto Ortega Barroso

Misantla Ver,a 20 de Mayo del 2014

INVESTIGACIÓN U-6: ANALISIS DE CIRCUITOS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA

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INDICE

pg

Introducción…………………………………………………………………………………………3
Desarrollo:U-6 Analisis de circuitos en el dominio de la frecuencia
6.1 Respuesta Natural………………………………………………………………………………4 a la 9
6.2 Respuesta Forzada…………………………………………………………………………....9 a la 18
6.3 RespuestaCompleta………………………………………………………………………...18 a la 19
6.4 Identificacion de circuitos…………………………………………………………………20 a la 22
Conclusión……………………………………………………………………………………….......23
Bibliografía……………………………………………………………………………………….…..24

INVESTIGACIÓN U-6: ANALISIS DE CIRCUITOS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA

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INTRODUCCIÓN
El resistor, el capacitor y el inductor son elementos pasivos, la diferencia entre ellos
es su comportamiento ya que el resistor disipa la potenciaque recibe en forma de
calor, mientras que el inductor y el capacitor almacenan la energía temporalmente
en forma de corriente y voltaje respectivamente.
La ecuación que rige la relación de voltaje y corriente en el resistor es la ley de Ohm;
para el capacitor y el inductor es:

Comportamiento en c.d.
Cuando al capacitor se le aplican señales de c.d. no hay variación de voltaje
respecto al tiempopor lo que la corriente en el capacitor es cero, lo que equivale
aun circuito abierto.
En el caso del inductor, al recibir señales de c.d. no hay variación de corriente por
lo que el voltaje en el inductor es de cero, lo que equivale a un corto circuito
.
Comportamiento en c.a.
Por consideraciones de potencia la restricción que presenta el inductor es que no
permite variaciones bruscas decorriente, mientras que el capacitor no permite
cambios bruscos de voltaje.
Todo circuito que contenga un solo elemento reactivo, sea una bobina o un
capacitor, es un circuito de primer orden, es decir su comportamiento se representa
mediante una ecuación diferencial de orden uno .La solución de la ecuación
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diferencialrepresenta la respuesta del circuito y se le conoce de las siguientes
maneras:
DESARROLLO
U-6 : ANALISIS DE CIRCUITOS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA
6.1 RESPUESTA NATURAL
Observamos primero que un circuito sin fuente,Q, debe ser cero,y,la solución
consiste en la respuesta natural 𝑖 = 𝐴𝑒

−𝑃𝑡

Podemos ver que la constante P nunca es negativa en un circuito solo con
resistencias , inductores , ycapacitores ; su valor depende nada más de los
elementos pasivos del circuito y de su interconexión en el circuito .Por lo tanto la
respuesta natural se aproxima a cero cuando el tiempo aunmenta sin limites.Este
debe ser el caso del circuito RL debido a que la energía inicial se disipa
gradualmente en la resistencia en forma de calor , y antes de presentar un ejemplo
se definen los siguientes conceptosde circuitos RL y RC.
Circuito RC Y RL
Los circuitos de primer orden son circuitos que contienen solamente un
componente que almacena energía (puede ser un condensador o inductor), y que
además pueden describirse usando solamente una ecuación diferencial de primer
orden. Los dos posibles tipos de circuitos primer orden:
1. Circuito RC (Resistor y Condensador)
2. Circuito RL (Resistor e Inductor)Los circuitos serie RL y RC (figura 1) tienen un comportamiento similar en cuanto a
su respuesta en corriente y en tensión, respectivamente.
Al cerrar el interruptor S en el circuito serie RL, la bobina crea una fuerza
electromotriz (f.e.m.) que se opone a la corriente que circula por el circuito,
denominada por ello fuerza contraelectromotriz. Como...