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Sistemas Eléctricos
Existen tres parámetros que caracterizan el flujo de electricidad a través de un circuito eléctrico y que son: la resistencia R, la inducción L y la capacidad c.
- a) Oscilaciones libres sin pérdida. Consideremos en primer lugar el circuito eléctrico más sencillo, formado por una bobina y un condensador conectados en serie (figura 1 .4a). Este de sistema una corriente realiza a oscilaciones través del circuito, armónicas entendiendo simples, por estando presente la circulación variación de carga eléctrica por unidad de tiempo. Las cargas producen una fuerza electromotriz en el condensador vc , y otra VL en la bobina, como consecuencia de los fenómenos eléctricos que aparecen. En el instante de cerrar el circuito, el condensador empieza a descargarse a través de la autoinducción. En un instante posterior el condensador se ha descargado completamente, y la diferencia de potencial entre sus bornes ha decrecido hasta cero. Mientras tanto, la corriente en la autoinducción ha creado un campo magnético en el espacio que la rodea. Este campo magnético disminuye ahora, induciendo una fuerza electromotriz en la autoinducción del mismo sentido que la corriente. La corriente continua se mantiene aunque con valor decreciente hasta que el campo magnético ha desaparecido y el condensador se ha cargado en sentido opuesto al de su polaridad inicial. El proceso se repite ahora en sentido inverso, y en ausencia de pérdidas de energía, por lo que las cargas del condensador se moverán en uno y otro sentido indefinidamente, denominándose a este proceso oscilación eléctrica. El estudio del movimiento de las cargas eléctricas en este circuito nos da el valor de la corriente eléctrica I en función del tiempo t, caracterizando el circuito los parámetros L y C.
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| Figura 1.4. Oscilaciones en un sistema eléctrico en serie: a) oscilaciones libres sin pérdidas, b) oscilaciones libres con pérdidas y c) oscilaciones forzadas. |
- b) Oscilaciones libres con pérdidas. El circuito eléctrico que realiza este tipo de oscilaciones es el presentado en la figura 1 .4.b, en el que la corriente I se inicia cargando el condensador o variando el flujo magnético a través de la bobina. El efecto de la resistencia R en el circuito oscilante es disipar la energía del circuito y convertirla en calor. La corriente I en este caso es función de los parámetros R, LYC y del tiempo t.
- c) Oscilaciones forzadas. Supongamos ahora, que la resistencia R, la inducción L y el condensador C, los conectamos en serie a un circuito (figura 1.4.c) en el que existe aplicada una fuerza electromotriz de tipo alterno. En este caso la corriente eléctrica será función de los parámetros del circuito R, L y C, así como de la fuerza electromotriz alterna E y del tiempo T. La corriente eléctrica será la suma de una corriente transitoria y de otra corriente estacionaria. La corriente transitoria se amortigua exponencialmente, mientras que la corriente estacionaria varía sinusoidalmente con el tiempo. Si en lugar de considerar los circuitos anteriores en serie, los suponemos en paralelo (figura 1 .5), los fenómenos descritos anteriormente del movimiento, se verán modificados en cuanto a sus parámetros, apareciendo generadores de corriente en vez de tensión.
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| Figura 1.5. Oscilaciones en un sistema eléctrico paralelo: a) oscilaciones libres sin pérdidas y c) oscilaciones forzadas. |
Analogías en los Sistemas Acústicos
Analogías de la Acústica con los Sistemas Mecánicos
Manuel Recuero López
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