Algeobra

Teoría de los Circuitos I

Ing. Jorge M. Buccella

Director de la Cátedra de Teoría de Circuitos I
Facultad Regional Mendoza
Universidad Tecnológica Nacional

Godoy Cruz, Mendoza
Septiembre del 2001

FUNDAMENTOS

La teoría de circuitos es un caso especial de la teoría de campos electromagnéticos: el estudio de cargas eléctricas estáticas y dinámicas. Aunque la teoría general decampos puede parecer un punto de partida apropiado para la investigación de las señales eléctricas, su aplicación, además de ser tediosa, requiere matemáticas avanzadas. Por lo tanto, haremos algunas suposiciones para simplificar los cálculos y emplearemos en su lugar la teoría de circuitos. Este enfoque presenta las siguientes ventajas:
1.- La teoría de circuitos proporciona soluciones sencillas(con la precisión suficiente) para problemas que serían extremadamente complicados si se empleara la teoría de campos. Podemos analizar y construir circuitos prácticos con la teoría de circuitos.
2.- El análisis y diseño de muchos sistemas eléctricos útiles son menos complicados si los dividimos en subsistemas, llamados componentes. Podemos usar el comportamiento terminal de cada componente parapredecir el comportamiento de la interconexión. La posibilidad de obtener modelos de circuitos a partir de dispositivos físicos hace que la teoría de circuitos sea una estrategia atractiva.
3.- El análisis de circuitos presenta una metodología para resolver grandes redes de ecuaciones diferenciales lineales y ligadas, que son comunes a la ingeniería y a la tecnología. Tanto las técnicas comolos conceptos que se presentan para resolver circuitos eléctricos pueden servir para analizar y conocer otras aplicaciones de ingeniería, incluyendo sistemas mecánicos, estructurales e hidráulicos.
4.- La teoría de circuitos es en sí un área de estudio de gran interés. Gran parte del sobresaliente desarrollo de los sistemas construidos por los seres humanos, que dependen de fenómenos eléctricos,se puede atribuir a la creación de la teoría de circuitos como disciplina de estudio independiente.
Aunque la teoría de circuitos es un caso especial de la teoría de campos electromagnéticos, es posible comprenderla y aplicarla sin conocer a fondo los campos. Por consiguiente no es necesario este conocimiento para poder seguir nuestro desarrollo, pero sí se necesita conocer los fundamentos de losfenómenos eléctricos y magnéticos proporcionados por los cursos de física. Por supuesto supondremos que se ha recibido una sólida formación en matemática que incluye: cálculo numérico (real y complejo) y gráfico, cálculo infinitesimal (integración y diferenciación), geometría y trigonometría.
El objetivo de este libro es, pués, el análisis de circuitos eléctricos lineales, con parámetrosconcentrados, sin utilizar las teorías de campos, salvo una breve mención para analizar el acoplamiento electromagnético.

PRÓLOGO (de los "Apuntes de..." primera versión)

Hace tiempo empecé con este trabajo con la idea de cumplir con los cometidos tradicionales del hombre: tener un hijo, plantar un árbol y escribir un libro. Esto, que no pretende ser un libro (de ahí el nombre de Apuntes ...), esel cometido que me faltaba.
Pese a que muchos alumnos me lo han requerido a lo largo de mi actividad docente, siempre consideré que no era hacerles un bién por cuanto la tendencia del estudiante fue siempre restringirse a la menor bibliografía posible (las excusas, todas válidas, de tiempo y dinero, y la comodidad innata en el ser humano).
Mi creencia fue siempre, y sigue siéndolo con másfirmeza que nunca, es que lo más positivo que un egresado puede llevarse es saber buscar información, saber leer. Más aún cuando la tecnología multimedia actual no incentiva de modo alguno a la lectura y, menos aún, a la imaginación.
La especialidad electrónica es asombrosamente cambiante y progresiva, quizá es la que mayor volumen de información produce, información que hay que saber clasificar...