Este libro, dirigido fundamentalmente a los estudiantes, tiene la pretensión de orientarlos en el análisis de circuitos alimentados con corriente directa, contenido incluido en la disciplina Circuitos Eléctricos. La misma constituye la base teórica que necesitan los estudiantes para poder estudiar, en esencia, el comportamiento de equipos, dispositivos y otros sistemas eléctricos (computadoras, sistemas digitales, sistemas de distribución de energía, sistemas de comunicación y otros muchos) que actualmente son indispensables en la esfera productiva o social, los cuales forman parte de los contenidos de diferentes disciplinas que conforman los currículos de dichas carreras.
El contenido de este libro constituye el núcleo teórico de la disciplina porque permite a los estudiantes el análisis de circuitos alimentados con corriente directa, de cualquier complejidad, utilizando las diferentes herramientas que se les proporcionan. El libro ha sido elaborado a partir de la experiencia docente de sus autores y recurriendo a la bibliografía orientada en el plan de estudios, la cual ha sido enriquecida con otros textos actualizados.
En cada uno de los capítulos del libro se presentan un conjunto de ejercicios resueltos y propuestos, lo que proporcionará a los estudiantes la posibilidad de entrenarse en el análisis de circuitos eléctricos. En el caso de los ejercicios resueltos aparece su solución total o parcial empleando el lenguaje de programación MATLAB, lo que consolida y profundiza los conocimientos recibidos por los estudiantes en las asignaturas relacionadas con este lenguaje, al vincular su empleo en el análisis y diseño de los circuitos eléctricos; aunque los autores quieren dejar claro que la ingeniería asistida por computadoras debe verse solo como una ayuda y no como un sustituto de la habilidad que debe caracterizar a un ingeniero para resolver problemas. En el caso de los ejercicios propuestos, se brinda la respuesta para que pueda verificarse el resultado obtenido.
El libro se ha estructurado en diez capítulos. El primero de ellos se ha introducido para recordar o profundizar sobre la notación científica y el sistema internacional de unidades, contenidos de gran utilidad para la solución adecuada de los problemas que se presentan en la vida cotidiana del ingeniero.
Los dos capítulos que aparecen a continuación pueden considerarse como los elementales para el análisis de circuitos: [...]
Inhaltsverzeichnis
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Kapitel 1.
- Notación científica.
- Sistema internacional de unidades (SI).
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Kapitel 2.
- Generalidades
- Nociones básicas sobre corriente, voltaje y potencia de un circuito eléctrico.
- Elementos del circuito eléctrico
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Kapitel 3.
- Leyes de Kirchhoff.
- Combinaciones de resistores und Quellen.
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Kapitel 4.
- Eigenschaften von linearen Widerstandnetzwerken
- Eingabe- und Übertragungsfunktionen.
- Spannungs- und Stromteiler.
- Transformationen von realen Quellen.
- Gegenseitige Delta-Stern-Transformationen (Kennelly-Transformation).
- Methode der proportionalen Werte.
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Kapitel 5.
- Grundlegende Eigenschaften des Operationsverstärkers.
- Verschiedene Konfigurationen des Operationsverstärkers
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Kapitel 6.
- Allgemeine Lösungsmethoden.
- Maschenstrommethode (MCM).
- Knotenspannungsmethode.
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Kapitel 7.
- Satz der Superposition.
- Sätze von Thevenin und Norton.
- Satz der maximalen Leistungsübertragung.
- Millersatz.
- Dual des Millersatzes.
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Kapitel 8.
- Allgemeines zu Kondensatoren und Induktivitäten.
- Verschiedene Arten der Kombination von Kondensatoren und Induktivitäten.
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Kapitel 9.
- Schaltungen erster Ordnung (RL- und RC-Schaltungen in Serie, parallel oder gemischt).
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Dieses Buch zielt darauf ab, Studenten bei der Analyse von Gleichstromkreisen zu unterstützen, einem Thema, das in der Disziplin Elektrotechnik behandelt wird. Es bietet die theoretische Grundlage, die Studenten benötigen, um das Verhalten von Geräten, Bauteilen und anderen elektrischen Systemen (Computer, digitale Systeme, Energieverteilungssysteme, Kommunikationssysteme und viele andere) zu verstehen, die heute in der Produktion oder im gesellschaftlichen Leben unerlässlich sind.
- Analyse von Gleichstromkreisen
- Anwendung von Kirchhoffschen Gesetzen
- Lösungsmethoden für komplexe Schaltungen
- Anwendung von Theorien und Sätzen in der Elektrotechnik
- Analyse von Schaltungen mit Kondensatoren und Induktivitäten
Zusammenfassung der Kapitel
Kapitel 1 befasst sich mit wissenschaftlicher Notation und dem Internationalen Einheitensystem, grundlegenden Inhalten, die für die korrekte Lösung von Problemen im täglichen Leben eines Ingenieurs wichtig sind.
Kapitel 2 behandelt die grundlegenden Konzepte von Strom, Spannung und Leistung in einem elektrischen Stromkreis sowie die verschiedenen Komponenten, aus denen er besteht.
Kapitel 3 widmet sich der Anwendung der universellen Gesetze der Elektrotechnik: dem Ohmschen Gesetz und den Kirchhoffschen Gesetzen in ein-Schleifen- und ein-Knoten-Schaltungen, um sie anschließend in der Methode der Zweigströme zu verallgemeinern. Außerdem werden die seriellen und parallelen Kombinationen von Widerständen und Spannungsquellen erläutert.
Kapitel 4 erläutert verschiedene Techniken, die die Analyse von elektrischen Stromkreisen vereinfachen: Ausgehend von den Eigenschaften linearer Widerstandnetzwerke werden Spannungsteiler, Stromteiler und wechselseitige Transformationen realer Spannungsquellen sowie die Delta-Stern-Konfigurationen erläutert. Außerdem wird die Methode der proportionalen Werte für Netzwerke mit Leitersstruktur erläutert.
Kapitel 5 befasst sich mit der praktischen Anwendung der bisher erlernten Konzepte in Stromkreisen, in denen Operationsverstärker in ihren verschiedenen Konfigurationen vorkommen.
Kapitel 6 leitet die Methode der Maschenströme und die Methode der Knotenspannungen aus den Ohmschen und Kirchhoffschen Gesetzen ab, was die Reduzierung der zur Lösung der Stromkreise notwendigen Gleichungen und damit die Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei mathematischen Berechnungen ermöglicht.
Kapitel 7 enthält die wichtigsten Sätze, die zur Lösung linearer Schaltungen angewendet werden können, wie z. B. Superposition, Thevenin, Norton, maximale Leistungsübertragung, Miller und Dual von Miller.
Schlüsselwörter
Gleichstromkreise, Kirchhoffsche Gesetze, Ohmsches Gesetz, Widerstand, Kondensator, Induktivität, Spannungsquellen, Stromquellen, Netzwerktheorie, Operationsverstärker, Maschenstrommethode, Knotenspannungsmethode, Superposition, Thevenin, Norton, maximale Leistungsübertragung, Miller, Dual von Miller.
- Quote paper
- Ingeniero Electrónico Ileana Moreno Campdesuñer (Author), Juan Curbelo Cancio (Author), 2016, Análisis de circuitos eléctricos alimentados con corriente directa, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/344433
