Este libro, dirigido fundamentalmente a los estudiantes de todas las carreras de perfil eléctrico, tiene como objetivo, la orientación de los mismos hacia el estudio del concepto de frecuencia compleja y la respuesta de frecuencia. El concepto de frecuencia compleja es de gran utilidad en el análisis de circuitos, pues es un concepto que permite relacionar el análisis de circuitos resistivos, el análisis en estado estable sinusoidal, el análisis transitorio, el análisis de circuitos alimentados por funciones de excitación exponenciales y el análisis de funciones sinusoidales exponencialmente amortiguadas. Todos estos análisis se convertirán en casos especiales de las técnicas generales para el análisis de circuitos, asociados con el concepto de frecuencia compleja. La respuesta de frecuencia de un circuito puede ser considerada, como una descripción completa del comportamiento del circuito en estado estable sinusoidal, como una función de la frecuencia. El conocimiento de la respuesta de frecuencia de un circuito, es de gran importancia en muchas aplicaciones, especialmente en sistemas de comunicaciones y control automático. Una aplicación específica se encuentra en el diseño de filtros eléctricos que bloquean o eliminan señales con frecuencias no deseadas y permiten el paso de señales con frecuencias deseadas. Los filtros se utilizan en sistemas de radio, televisión y telefónicos para separar una frecuencia de transmisión de otra. El contenido de este libro ha sido elaborado a partir de la experiencia docente de sus autores y recurriendo a una bibliografía de textos reconocidos internacionalmente [1], [2], [3], [4], [5], [6],[7]. 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 estos temas. 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 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.
Preguntas frecuentes
¿De qué trata este libro?
Este libro está dirigido fundamentalmente a los estudiantes de todas las carreras de perfil eléctrico, y su objetivo es orientarlos hacia el estudio del concepto de frecuencia compleja y la respuesta de frecuencia.
¿Qué es la frecuencia compleja y por qué es importante?
La frecuencia compleja es un concepto que permite relacionar el análisis de circuitos resistivos, el análisis en estado estable sinusoidal, el análisis transitorio, el análisis de circuitos alimentados por funciones de excitación exponenciales, y el análisis de funciones sinusoidales exponencialmente amortiguadas. Es de gran utilidad en el análisis de circuitos.
¿Qué es la respuesta de frecuencia y por qué es importante?
La respuesta de frecuencia de un circuito puede ser considerada como una descripción completa del comportamiento del circuito en estado estable sinusoidal como una función de la frecuencia. El conocimiento de la respuesta de frecuencia es importante en sistemas de comunicaciones y control automático, como en el diseño de filtros eléctricos.
¿Cómo está estructurado el libro?
El libro se ha estructurado en dos capítulos:
- Capítulo 1: Frecuencia compleja y función de red. Se da una definición matemática de la frecuencia compleja y su interpretación física; se definen las inmitancias operacionales. El capítulo concluye con la definición de la función de red y la determinación de su diagrama de polos y ceros.
- Capítulo 2: Respuesta de frecuencia. Se define el concepto de respuesta de frecuencia. Se explican y ejemplifican tres métodos para obtener las características de frecuencia de la función de red: método aproximado, obtención a partir del diagrama de polos y ceros, y diagramas de Bode.
¿Qué métodos se presentan para obtener las características de frecuencia de la función de red?
Se explican y ejemplifican tres métodos:
- Método aproximado para obtener las características de frecuencia.
- Obtención a partir del diagrama de polos y ceros.
- Diagramas de Bode.
¿Qué se incluye en cada capítulo del libro?
Cada capítulo presenta un conjunto de ejercicios resueltos y propuestos, con el fin de proporcionar a los estudiantes la posibilidad de entrenarse en estos temas. Algunos ejercicios resueltos incluyen soluciones usando MATLAB.
¿Qué se menciona sobre el uso de MATLAB en el libro?
En el caso de los ejercicios resueltos aparece su solución total o parcial empleando el lenguaje de programación MATLAB, vinculando su empleo en el análisis de los circuitos eléctricos. Sin embargo, se advierte 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.
¿Qué tipo de señales se analizan en relación con la frecuencia compleja?
Se analizan voltajes y corrientes constantes, exponenciales, sinusoidales y sinusoidales exponencialmente amortiguadas, y se muestra cómo estos pueden expresarse en términos de la frecuencia compleja.
¿Qué se menciona sobre el diagrama de polos y ceros?
Se da una definición de la función de red y la determinación de su diagrama de polos y ceros. Se explica la interpretación física de los polos y los ceros, y se menciona cómo se pueden utilizar para obtener las características de frecuencia de un circuito.
¿Cuáles son los temas clave que se abordan en el Capítulo 1?
Los temas clave incluyen la definición matemática y la interpretación física de la frecuencia compleja, inmitancias operacionales (Z(s) e Y(s)), función de red, y diagrama de polos y ceros.
¿Cuáles son los temas clave que se abordan en el Capítulo 2?
Los temas clave incluyen respuesta de frecuencia, método aproximado para obtener las características de frecuencia de la función de red, obtención de las características de frecuencia a partir del diagrama de polos y ceros, y diagramas de Bode.
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- Ingeniero Electrónico Ileana Moreno Campdesuñer (Author), Juan Curbelo Cancio (Author), 2017, Respuesta de frecuencia en circuitos eléctricos, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/382477