INSTITUTO TECNOLOGICO DE TAPACHULA

INGENIERIA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

PRINCIPIOS ELECTRICOS Y APLICACIONES DIGITALES

MARTINEZ RAMOS SHEYLA BERENICE

MORALES LOPEZ GLORIA

Técnicas de Solución en Circuitos RLC

Circuito

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada

 Un circuito RLC es un circuito lineal que contiene una resistencia eléctrica, una bobina (inductancia) y un condensador (capacidad).

Existen dos tipos de circuitos RLC, en serie o en paralelo, según la interconexión de los tres tipos de componentes.

Existen diferentes técnicas de solución para los circuitos RLC, para darle solución a este tipo de circuitos, es necesario estudiar la ley de Ohm y las leyes de Kirchoff.

La ley de Ohm, establece que la corriente eléctrica (I) en un conductor o circuito, es igual a la diferencia de potencial (V) sobre el conductor (o circuito), dividido por la resistencia (R) que opone al paso, él mismo. La ley de Ohm se aplica a la totalidad de un circuito o a una parte o conductor del mismo.

Ley de Ohm

Circuito RLC en Serie y Paralelo

Circuito RLC en serie Circuito RLC en paralelo

Conexión Serie de Resistencias

Se llama así a la conexión de dos o más resistencias tal que una de las terminales de la primera resistencia se conecta a una de las terminales de la segunda resistencia y de la última resistencia se conectan a las terminales positivas y negativa de una batería.

En un arreglo serie de resistencias se presentan las siguientes características:

a) La resistencia equivalente o total es aquella que sustituye al conjunto de resistencias y provoca el mismo efecto que todas juntas.

b) La corriente que circula por todo el arreglo es la misma en todas las resistencias.

c) El voltaje total de la batería se distribuye o divide en todas las resistencias, por lo tanto el voltaje total de un arreglo serie de resistencias se obtiene por la suma de las caídas de potencial o voltaje en cada una de las resistencias.

Conexión Paralelo de Resistencias

Una conexión paralelo consiste simplemente en la conexión una de las terminales de todas las resistencias a la terminal positiva de la batería, y la conexión de todas las terminales restantes a la terminal negativa de la propia batería.

En este tipo de conexión de resistencia se cumplen las siguientes propiedades físicas.

a) La resistencia total o equivalente se determina mediante el inverso de la sumatoria de todas las resistencias del arreglo.

Cuando se tiene únicamente dos resistencias en paralelo resulta más práctico utilizar una ecuación más sencilla.

b) Puesto que la corriente total de la batería se divide en cada resistencia del arreglo, entonces la corriente total se obtiene mediante la suma de las corrientes en cada resistencia.

c) El voltaje en este tipo de conexión es el mismo en todas las resistencias y será igual al de la batería.

Los capacitores en serie se comportan diferente a las resistencias es decir se calculan como resistencias en paralelo y cuando están en paralelo su capacitancia se suma. Así como se muestra en las siguientes formulas:

En serie:

En paralelo:

Conexión de Capacitores.

Para calcular la inductancia equivalente de las bobinas en serie se realiza al sumar todas las inductancias. Para calcular la inductancia de bobinas en paralelo se realiza al igual que en las resistencias en paralelo, el inverso de la inductancia equivalente es igual al inverso de la suma de todas las inductancias.

Conexión de Bobinas

Bobinas en paraleloBobinas en serie

Para poder realizar un análisis por las dos leyes de Kirchoff, es necesario conocer los siguientes conceptos, en los cuales se basan:

Nodo. Un punto de conexión de dos o más elementos de circuito se denomina nodo, junto con todo el cable o alambre de los elementos. Rama. Sección que une a un elemento a 2 nodos. Malla. Conjunto de ramas que describen una trayectoria cerrada.

Análisis por las Leyes de Kirchoff.

Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchoff nos dice que:

En cualquier nodo, y la suma de todos los nodos y la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan

por el nodo es igual a cero.

Ley de Corriente de Kirchoff (LCK)

Esta ley es llamada también Segunda ley de Kirchoff, ley de lazos de Kirchoff o ley de mallas de Kirchoff y es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley.

En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma

equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico es igual a cero.

Ley de Voltaje de Kirchoff (LCV)

Dentro de las aplicaciones que se pueden realizar con los dispositivos pasivos, es la creación de filtros pasivos, estos serán los que atenuarán la señal en mayor o menor grado; Se implementan con componentes pasivos como condensadores, bobinas y resistencias.

Los circuitos RLC son generalmente utilizados para realizar filtros de frecuencias, o de transformadores de impedancia. Estos circuitos pueden entonces comportar múltiples inductancias y condensadores: se habla entonces de "red LC".

Aplicaciones

1.-¿Qué es un circuito? R.- Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada.

2-¿ Que establece La ley de Ohm? R.- Establece que la corriente eléctrica (I) en un conductor o circuito, es igual a la diferencia de potencial (V) sobre el conductor (o circuito), dividido por la resistencia (R) que opone al paso, él mismo.

3.-¿Qué es una conexión en serie de resistencias? R.-Se llama así a la conexión de dos o más resistencias tal que una de las terminales de la primera resistencia se conecta a una de las terminales de la segunda resistencia y de la última resistencia se conectan a las terminales positivas y negativa de una batería.

Preguntas:

4.-¿Qué es una conexión en paralelo de resistencia? R.- Una conexión paralelo consiste simplemente en la conexión una de las terminales de todas las resistencias a la terminal positiva de la batería, y la conexión de todas las terminales restantes a la terminal negativa de la propia batería.

5.-¿Cuál es el comportamiento de una conexión de capacitores en serie? R.- Los capacitores en serie se comportan diferente a las resistencias es decir se calculan como resistencias en paralelo y cuando están en paralelo su capacitancia se suma.

6.-¿En que consiste la ley de corriente de Kirchoff? R.-Nos dice que: En cualquier nodo, y la suma de todos los nodos y la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.

CONCLUSIONLos circuitos en RLC pueden resolverse mediante diversos técnicas, una de ellas es la ley de ohm, que nos dice que la corriente eléctrica en un conductor o circuito, es igual a la diferencia de potencial sobre el conductor, dividido sobre su resistencia que se opone al paso. Las leyes de Kirchoff también son útiles en la solución de circuitos: la ley de los nodos o primer ley de Kirchoff señala que en cualquier nodo, y la suma de todos los nodos y la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero. La segunda ley de Kirchoff o ley del voltaje, se suelen utilizar mallas, y nos dice que en toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico es igual a cero.