Clase 2 Fuentes de Tension y Corriente

Fuentes de Tensión y
Corriente
Clase 2
23-05-2014

Fuentes de Tensión y Corriente
 Hay cinco elementos de circuito ideales básicos: fuentes de tensión,
fuentes de corriente, resistencias, bobinas y condensadores.
 Constituyen un punto de partida bastante útil, debido a su relativa
simplicidad; las relaciones matemáticas entre la tensión y la corriente en
las fuentes y en las resistencias son algebraicas. Así, podremos comenzar a
aprender las técnicas básicas de análisis de circuitos.

Fuentes de tensión y de corriente
 Antes de explicar las fuentes de tensión y de corriente ideales, es preciso
considerar la naturaleza general de las fuentes eléctricas. Una fuente
eléctrica es un dispositivo capaz de convertir energía no eléctrica en
energía eléctrica y viceversa.
 Una batería, durante su descarga, convierte energía química en energía
eléctrica, mientras que una batería que esté siendo cargada convierte la
energía eléctrica en energía química.
 Una dinamo es una máquina que convierte energía mecánica en energía
eléctrica y viceversa. Si está operando en el modo de conversión
mecánico a eléctrico, se denomina generador; si está transformando
energía eléctrica en mecánica, se denomina motor.
 Lo importante es que estas fuentes pueden suministrar o absorber potencia
eléctrica, generalmente manteniendo la tensión o la corriente.

 Este comportamiento resulta de gran interés para el análisis de circuitos y
condujo a la definición de la fuente de tensión ideal y de la fuente de
corriente ideal como elementos de circuito básicos. El desafío consiste en
modelar las fuentes reales en función de los elementos de circuito ideales
básicos.
 Una fuente ideal de tensión es un elemento de circuito que mantiene una
tensión prescrita en bornes de sus terminales, independientemente de la
corriente que fluya a través de esos terminales.
 De forma similar, una fuente de corriente ideal es un elemento de circuito que
mantiene una corriente prescrita a través de sus terminales,
independientemente de la tensión existente en bornes de los mismos.
 Estos elementos de circuito no existen como dispositivos reales, sino que se
trata de modelos idealizados de las fuentes de corriente y tensión existentes en
la práctica.

 Las fuentes ideales de tensión y de corriente pueden subdividirse en
fuentes independientes y fuentes dependientes.
 Una fuente independiente establece una tensión o corriente en un circuito
que no dependen de las tensiones o corrientes existentes en otras partes
del circuito. El valor de la tensión o corriente suministradas está
especificado, exclusivamente, por el valor de la propia fuente
independiente.
 Por contraste, una fuente dependiente proporciona un tensión o corriente
cuyo valor depende de la tensión o corriente existentes en algún otro
punto del circuito. No podemos especificar el valor de una fuente
dependiente a menos que conozcamos el valor de la tensión o de la
corriente de las que la fuente depende.

 Los símbolos de circuito para las fuentes independientes ideales se
muestran en la siguiente Figura 1.
 Observe que se utiliza un círculo para representar una fuente
independiente.
 Para especificar completamente una fuente de tensión ideal e
independiente en un circuito, es preciso incluir el valor de la tensión
suministrada y la polaridad de referencia, como se indica en la Figura 1.1a
(a). De forma similar, para especificar completamente una fuente de
corriente ideal e independiente, será preciso indicar el valor de la corriente
suministrada y su dirección de referencia, como se muestra en la Figura
1.1b.

Símbolos de circuito para (a)
una fuente de tensión ideal e
independiente
y (b) una fuente de corriente
ideal e independiente

 Los símbolos de circuito para las fuentes ideales dependientes se muestran
en la Figura 1.2. Para representar una fuente dependiente, se utiliza el
símbolo de un rombo. Tanto la fuente dependiente de corriente como la
fuente dependiente de tensión pueden estar controladas por una tensión
o una corriente existentes en otra parte del circuito, por lo que existe un
total de cuatro variantes, como se indica mediante los símbolos de la
Figura 2.2. Las fuentes dependientes se denominan en ocasiones fuentes
controladas.

Símbolos de circuito para
(a) una fuente de tensión ideal y
dependiente controlada
por tensión,
(b) una fuente de tensión ideal y
dependiente controlada por
corriente,
(c) una fuente de corriente ideal
y dependiente controlada por
tensión y
(d) una fuente de corriente ideal
y dependiente controlada por
corriente.

 Finalmente, en nuestro análisis de las fuentes ideales, observemos que
constituyen ejemplos de elementos de circuito activos.
 Un elemento activo es aquel que modela un dispositivo capaz de generar
energía eléctrica. Los elementos pasivos modelan dispositivos físicos que
son incapaces de generar energía eléctrica.
 Las resistencias; las bobinas y los condensadores son, todos ellos, ejemplos
de elementos de circuito pasivos.
 Los Ejemplos 1.1 y 1.2 ilustran el modo en que las características de las
fuentes ideales independientes y dependientes limitan los tipos de
interconexiones admisibles entre las fuentes.

Problemas Interconexión de Fuentes
ideales
 Utilizando definiciones de fuentes ideales independientes de tensión y de
corriente, indique que interconexiones de la siguiente figura son admisibles
y cuales violan las restricciones impuestas por las fuentes ideales.

Problemas Interconexión de Fuentes
ideales

Problemas de Interconexión de fuentes
ideales dependientes y dependientes
 Utilizando las definiciones de las fuentes ideales independientes y
dependientes, indique que interconexiones de las figuras son validas y
cuales violan las restricciones impuestas por las fuentes ideales.

Problemas de Interconexión de fuentes
ideales dependientes y dependientes

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