{"id":143,"date":"2021-09-12T23:39:40","date_gmt":"2021-09-12T23:39:40","guid":{"rendered":"https:\/\/masam.cuautitlan.unam.mx\/dycme\/dsf\/?page_id=143"},"modified":"2024-02-26T18:51:18","modified_gmt":"2024-02-26T18:51:18","slug":"modelos-electricos","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/masam.cuautitlan.unam.mx\/dycme\/dsf\/modelos-electricos\/","title":{"rendered":"Modelado de sistemas el\u00e9ctricos."},"content":{"rendered":"<p>C\u00f3mo ya se vio en la secci\u00f3n de &#8220;Modelos matem\u00e1ticos&#8221;, se busca encontrar una representaci\u00f3n matem\u00e1tica de los sistemas f\u00edsicos, por lo tanto, se analiza cada uno de los componentes y se presenta un modelo de su comportamiento.<\/p>\n<p>En los sistemas el\u00e9ctricos, las leyes que los rigen son ya conocidas, como la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff, y de manera general los elementos a estudiar se puede dividir en 3 tipos, en elementos resistivos, inductivos y capacitivos.<\/p>\n<ul>\n<li>Elementos resistivos. Son aquellos que se oponen al flujo de corriente, se define a la resistividad como la cantidad de voltaje requerido para que fluya la corriente, y matem\u00e1ticamente se expresa como,<br \/>\n\\[<br \/>\nR=\\frac{V}{A}<br \/>\n\\]<\/li>\n<li>Elementos capacitivos. Son aquellos elementos que debido a sus caracter\u00edsticas pueden almacenar carga el\u00e9ctrica, \u00e9sta capacidad\u00a0 de almacenamiento se conoce como capacitancia y est\u00e1 dada por,<br \/>\n\\[<br \/>\nC=\\frac{q}{V}<br \/>\n\\]<\/li>\n<li>Elementos inductivos. Son aquellos que elementos que debido a sus caracter\u00edsticas, producen una raz\u00f3n de cambio en la corriente,<br \/>\n\\[<br \/>\nL=\\frac{v}{\\dot{i(t)}}<br \/>\n\\]<\/li>\n<\/ul>\n<p>En el caso de los sistemas el\u00e9ctricos, tambi\u00e9n se deben tomar en cuenta algunas consideraciones,<\/p>\n<p><strong>1.-<\/strong> Todos los elementos resistivos a estudiar, son <strong>lineales<\/strong>, es decir, ninguno puede almacenar energ\u00eda el\u00e9ctrica, toda es disipada en forma de calor, tampoco presentan efectos capacitivos o inductivos.<\/p>\n<h6 style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/masam.cuautitlan.unam.mx\/dycme\/dsf\/wp-content\/uploads\/sites\/11\/2021\/09\/resistencia.svg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-146\" src=\"https:\/\/masam.cuautitlan.unam.mx\/dycme\/dsf\/wp-content\/uploads\/sites\/11\/2021\/09\/resistencia.svg\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"154\" \/><\/a>Figura 1. Representaci\u00f3n de una resistencia lineal.<\/h6>\n<p>La resistencia medida en un resistor lineal, sigue la siguiente ecuaci\u00f3n matem\u00e1tica,<\/p>\n<p>\\[ R=\\frac{v_{R}}{i} \\]<\/p>\n<p>donde $v_{R}$ es el voltaje en el resistor e $i$ es la corriente que fluye por el mismo, recuerde que la unidad de la resistencia es el Ohm $\\ohm$ y si la corriente fluye de izquierda a derecha, es decir, de $v_{1}$ hacia $v_{2}$, se toma como positiva.<\/p>\n<p><strong>2.-<\/strong> Todos los capacitores son ideales, es decir puros,\u00a0 pueden almacenar energ\u00eda y\u00a0 entregarla completamente al sistema.<\/p>\n<h6 style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/masam.cuautitlan.unam.mx\/dycme\/dsf\/wp-content\/uploads\/sites\/11\/2021\/09\/capacitor.svg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-147 aligncenter\" src=\"https:\/\/masam.cuautitlan.unam.mx\/dycme\/dsf\/wp-content\/uploads\/sites\/11\/2021\/09\/capacitor.svg\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"131\" \/><\/a><em>Figura 2: Representaci\u00f3n de un capacitor.<\/em><\/h6>\n<p style=\"text-align: left;\">Recuerde que la unidad de medida de la capacitancia es el Faradio (F) y el voltaje en el capacitor puede ser obtenido a partir de la ecuaci\u00f3n,<\/p>\n<p>\\[v_{C}=\\frac{1}{C}\\int i dt \\]<\/p>\n<p>donde C representa la capacitancia del capacitor y tambi\u00e9n se toma como direcci\u00f3n positiva que la corriente $i$ fluya de izquierda a derecha.<\/p>\n<p><strong>3.-\u00a0<\/strong>Todos los elementos inductivos son ideales, es decir la bobina carece de resistencia al flujo de la corriente y por lo tanto no presenta p\u00e9rdidas de energ\u00eda.<\/p>\n<h6 style=\"text-align: center;\"><a href=\"https:\/\/masam.cuautitlan.unam.mx\/dycme\/dsf\/wp-content\/uploads\/sites\/11\/2021\/09\/inductor.svg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-148\" src=\"https:\/\/masam.cuautitlan.unam.mx\/dycme\/dsf\/wp-content\/uploads\/sites\/11\/2021\/09\/inductor.svg\" alt=\"\" width=\"400\" height=\"131\" \/><\/a><em>Figura 2: Representaci\u00f3n de un inductor.<\/em><\/h6>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>La inductancia es la relaci\u00f3n entre el voltaje inducido y la raz\u00f3n del cambio de la corriente en la bobina, matem\u00e1ticamente esto tambi\u00e9n puede ser representado como el voltaje que hay en la bobina con la ecuaci\u00f3n,<\/p>\n<p>\\[v_{L}=L\\frac{di}{dt}\\]<\/p>\n<p>donde L representa la inductancia de la bobina, medida en Henrios (H) y se dice que tiene un voltaje positivo si la corriente $I$ fluye de izquierda a derecha.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>C\u00f3mo ya se vio en la secci\u00f3n de &#8220;Modelos matem\u00e1ticos&#8221;, se busca encontrar una representaci\u00f3n matem\u00e1tica de los sistemas f\u00edsicos, por lo tanto, se analiza cada uno de los componentes y se presenta un modelo de su comportamiento. 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