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Circuitos análogos y componentes
Este capítulo cubre los conceptos básicos de circuitos análogos y sus componentes. Los circuitos digitales se abordan en el siguiente capítulo. Para leer más, consulte [3-6].
2.2 ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ANÁLOGO Los elementos del circuito incluyen fuentes de alimentación (como una corriente eléctrica o una batería), interruptores para circuito cerrado y abierto, y componentes del circuito (como resistores o capacitores). La figura 2.1 muestra un esquema de un circuito eléctrico. La imagen muestra un circuito cerrado, donde un elemento conductor (como un cable de cobre) se conecta a la fuente de voltaje (o fuente de corriente) para cargar los elementos del circuito.
Figura 2.1
Ánodo Fuente de voltaje Cátodo
Esquema de un circuito eléctrico
+
+ I
Carga
La figura 2.1 también muestra la dirección de un flujo de corriente convencional desde el ánodo (terminal positiva) de la fuente de alimentación hasta el cátodo (terminal negativa). La dirección del flujo de un circuito convencional es opuesta a la dirección del flujo de electrones real en el circuito, pero se mantuvo debido a Benjamin Franklin, quien pensaba que la corriente eléctrica se debía al movimiento de partículas con carga positiva. Los componentes del circuito pueden ser de tipo pasivo —los cuales no requieren potencia externa para operar (como resistores y capacitores)— o activo —que necesitan energía para operar (como los amplificadores operacionales)—. En esta sección nos enfocaremos en los tres elementos básicos pasivos del circuito, es decir: el resistor, el capacitor y el inductor. La tabla 2.1 muestra los símbolos eléctricos para estos elementos, así como para las dos fuentes de energía, que normalmente son representadas en los circuitos. Las cuales son: fuente de voltaje y fuente de corriente ideales. Estas fuentes se consideran ideales porque no tienen ninguna resistencia, capacitancia o inductancia interna. El resistor es un elemento que disipa la energía. La ley de Ohm provee la relación constitutiva de un resistor ideal, en la que la caída de voltaje a través del resistor está relacionada de forma lineal con la corriente a través del resistor, o: V = IR
(2.1) Elemento
Tabla 2.1 Símbolos de los elementos de un circuito básico
Referencia
Resistor
R
Capacitor
C
Inductor
L
Fuente de voltaje ideal
V
Fuente de corriente ideal
I
Símbolo del circuito
+