Circuitos Eléctricos II

El presente material está dirigido a los estudiantes de la Unidad de Enseñanza-Aprendizaje de Circuitos Eléctricos II del Tronco General de Ingeniería de las licenciaturas en Ingeniería Biomédica e Ingeniería Electrónica. Como tal, está organizado de acuerdo con lo expresado en el plan de estudios vigente para las licenciaturas mencionadas y tiene como objetivo "capacitar al estudiante para analizar y prever el comportamiento de redes eléctricas de primero y segundo orden mediante el uso adecuado de herramientas de análisis". El material se divide en cinco capítulos: l. Función de Transferencia; II. Transformada de Señales Diversas; III. Redes de Primer Orden; IV. Redes de Segundo Orden, y V. Convolución.

El capítulo I inicia con el concepto de "Función de transferencia" y su importancia en la caracterización de una red eléctrica al describir ésta mediante un modelo matemático en el dominio de la variable s. Se reitera la naturaleza polinomial de la función de transferencia aludiendo a sus polos y ceros y su ubicación en el plano complejo, definiendo la respuesta de una red en términos de función de transferencia como la transformada de Laplace de la respuesta entre la transformada de Laplace de la excitación. Asimismo, se establece la relación existente entre la localización, en el plano s, de los polos de la respuesta y su relación con la respuesta en el tiempo.

En el capítulo II se describen diversas señales de interés en el análisis de circuitos así como la síntesis de señales complejas a partir de funciones rampa, cuadrada, senoidales e impulso.

En los capítulos III y IV se estudia la respuesta de sistemas lineales de primer y segundo orden. Se hace especial hincapié en las propiedades de los sistemas de segundo orden en relación al lugar de las raíces de la respuesta del sistema.

Finalmente, el capítulo V está dedicado a Convolución, en donde para exponer este concepto se ha optado por una aproximación gráfica en aras de ganar claridad conceptual, para posteriormente emplear este concepto en la resolución de redes eléctricas.

En los cinco capítulos los conceptos se reafirman mediante la solución de ejemplos sencillos. Al final de cada capítulo se proponen ejercicios, la mayoría con solución, a fin de que el lector tenga oportunidad de confirmar el conocimiento adquirido.

Además de los cinco capítulos ya mencionados, se han incluido dos apéndices: el primero para tratar la transformada de Laplace y el segundo para mencionar algunos ejemplos y ejercicios prácticos que ponen de manifiesto la aplicación real de los conocimientos expuestos en la primera parte de este texto. La idea de dedicar una sección a la transformada de Laplace es exponer brevemente los conceptos básicos requeridos para entrar en materia durante este curso. El segundo apéndice constituye además una excelente oportunidad para que el lector reafirme sus conocimientos al tiempo que los aplique.