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8.3  DISEÑO DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO                             207


                                                                Interruptor
                                                                                 i
                                                               –          –
                                                       Batería  V 0        Capacitor       Inductor
                                                               +          +


                                                                              Resistor
                                         FIGURA 8.3
                                         Un circuito eléctrico. Cuando se cierra el interruptor, la corriente experimenta una serie de
                                         oscilaciones hasta que se alcance un nuevo estado estacionario.




                                         riodo de ajuste está íntimamente relacionada con las propiedades de almacenamiento de
                                         energía, tanto del capacitor como del inductor. La energía almacenada puede oscilar
                                         entre estos dos elementos durante un periodo transitorio. Sin embargo, la resistencia en
                                         el circuito disipará la magnitud de las oscilaciones.
                                            El flujo de corriente a través del resistor provoca una caída de voltaje (V ), dada por
                                                                                                    R
                                            V  = iR
                                             R

                                         donde i = la corriente y R = la resistencia del resistor. Si las unidades de R e i son ohms
                                         y amperes, respectivamente, entonces las unidades de V  son voltios.
                                                                                     R
                                            De manera semejante, un inductor se opone a cambios de corriente tales que la
                                         caída del voltaje a través del inductor V  es
                                                                        L
                                            V =  L  di
                                              L
                                                  dt
                                         donde L = la inductancia. Si las unidades de L e i son henrios y amperes, respectivamen-
                                         te, entonces las de V  son voltios, y las de t son segundos.
                                                         L
                                            La caída del voltaje a través del capacitor (V ) depende de la carga (q) sobre éste:
                                                                               C
                                            V =  q
                                             C
                                                 C
                                         donde C = la capacitancia. Si las unidades de carga se expresan en coulombios, entonces
                                         la unidad de C es el faradio.
                                            La segunda ley de Kirchhoff establece que la suma algebraica de las caídas de
                                         voltaje alrededor de un circuito cerrado es cero. Así que, después de cerrar el interruptor
                                         se tiene
                                              di      q
                                             L  +  Ri +  = 0
                                              dt      C

                                         Sin embargo, como la corriente se relaciona con la carga de acuerdo con
                                            i =  dq
                                               dt




                                                                                                         6/12/06   13:51:53
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