Circuitos eléctricos

Jefatura de Ingeniería Electrónica en Telemática

MANUAL DE APUNTES Y EJERCICIOS DE
CIRCUITOS ELÉCTRICOS I

Elaborado por: M.I. Ana Mayra Luna Rodríguez.

Cd. Obregón, Sonora.

Diciembre de 2005.

INDICE

I. ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE DIRECTA.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.
1.8.
1.9.
1.10.
1.11.

Corriente, voltaje y potencia.
Conceptos fundamentales deresistencia, inductancia y capacitancia.
Fuentes independientes y dependientes.
La ley de Ohm.
Las leyes de Kirchhoff.
Análisis de Mallas.
Análisis de Nodos.
Teorema de Superposición.
Teoremas de Thévenin y Norton
Teorema de la Máxima Transferencia de Potencia
Teorema de Reciprocidad

1
1
2
3
4
7
10
14
16
19
21

II. ANÁLISIS TRANSITORIO EN CIRCUITOS DE PRIMER ORDEN
2.1.
2.2.Respuesta Natural en circuitos RL y RC
Respuesta Completa en circuitos RL y RC

22
28

III. ANÁLISIS TRANSITORIO EN CIRCUITOS DE SEGUNDO ORDEN
3.1.
3.2.

Respuesta Natural en circuitos RLC
Respuesta Completa en circuitos RLC

32
33

IV. ANÁLISIS DE REDES DE C.A. EN ESTADO ESTABLE
4.1.
4.2.
4.3.

Características de la Onda Senoidal
El Fasor
Relaciones Fasoriales

39
4041

I.- ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE DIRECTA

1.1. Corriente, voltaje y potencia.
Corriente Eléctrica: es una medida de la velocidad a la cual la carga pasa por un
punto de referencia determinado en una dirección especificada, su unidad es el
ampere (A).
Voltaje: es una medida del trabajo que se requiere para mover una carga de un
punto a otro y su unidad es el volt (V).Potencia: es la velocidad o rapidez con la que se consume la energía, su unidad
es el watt (W)

1.2. Conceptos fundamentales de resistencia, inductancia y capacitancia.
Resistencia: es una medida de la capacidad que tiene un elemento para
oponerse al flujo de la corriente, su unidad es el ohm (Ω ). La simbología es:

Inductancia: es una medida de la capacidad que tienen los inductores paraalmacenar corriente, su unidad es el Henrio (H). Su símbolo es:

Capacitancia: es una medida de la capacidad que tiene un capacitor para
almacenar voltaje, su unidad es el Faradio (F). La simbología es:

1

Conductancia: es una medida de la capacidad que tiene un elemento para
permitir el flujo de la corriente, se determina mediante el inverso del valor de la
resistencia, su unidad es elSiemens (S).

1.3. Fuentes independientes y dependientes.
Circuito Eléctrico: es el conjunto de elementos activos y pasivos interconectados
entre si, por donde existe al menos una trayectoria cerrada para el flujo de la
corriente.
Elementos activos: son aquellos que proporcionan energía al circuito eléctrico,
es decir las fuentes de alimentación de voltaje o corriente, baterías, generadores
deseñales, etc.
Elementos pasivos: son aquellos que no generan energía por sí solos sino que la
reciben de un elemento activo, por ejemplo el resistor, el capacitor y el inductor.
Fuentes Independientes de Voltaje: son aquellas que mantienen el mismo
voltaje en sus terminales, independientemente de la cantidad de corriente que
circule a través de ella. Su simbología es:

Fuentes Independientesde Corriente: son aquellas que entregan el mismo flujo
de corriente, independientemente del valor de voltaje entre sus terminales. El
símbolo se presenta a continuación:

2

Fuentes de Voltaje dependientes : el voltaje que generan está en función de otra
variable que puede ser otro voltaje o corriente en alguno de los elementos del
circuito, tal como lo muestra la simbología:

k Vxk Ix

Fuentes de Corriente dependientes : la corriente que producen está en función
de otra variable que puede ser otra corriente o voltaje en alguno de los elementos
del circuito.

k Vx

k Ix

Trayectoria cerrada: es cualquier camino que puede tomar la corriente, partiendo
de un punto inicial y regresando al mismo punto.
Nodo: es el punto de unión de dos o más elementos.

1.4. La...