| Prólogo |
| 1 | Conceptos fundamentales de la teoría de circuitos eléctricos |
| | § 1. | Campos cuasiestacionarios |
| | § 2. | Circuitos eléctricos como modelos matemáticos de sistemas cuasiestacionarios |
| | § 3. | Leyes de los circuitos eléctricos |
| | Preguntas |
| | Problemas |
| 2 | Métodos de análisis de circuitos lineales estacionarios sometidos a perturbaciones armónicas exteriores |
| | § 1. | Oscilaciones armónicas y sus parámetros |
| | § 2. | Concepto de amplitud compleja |
| | § 3. | Suma de oscilaciones armónicas |
| | § 4. | Amplitud compleja de la derivada y de la integral indefinida |
| | § 5. | Resistencia compleja y conductividad compleja |
| | § 6. | Resistencia y conductividad de dipolos elementales |
| | § 7. | Resistencia y conductividad de conexiones simples de elementos |
| | § 8. | Cálculo de dipolos elementales RC y RL |
| | § 9. | Potencia de las oscilaciones armónicas en un dipolo |
| | § 10. | Concepto de potencia compleja |
| | § 11. | Valores efectivos de la tensión y la corriente |
| | § 12. | Dipolo lineal como resistencia de carga. Adaptación de resistencias complejas |
| | § 13. | Circuitos con acoplamiento inductivo |
| | § 14. | Propiedades de transformación de los circuitos acoplados inductivamente |
| | Preguntas |
| | Problemas |
| 3 | Métodos de análisis de circuitos compuestos |
| | § 1. | Regularidades geométricas en los circuitos compuestos |
| | § 2. | Método de corrientes de contorno |
| | § 3. | Método de potenciales nodales |
| | § 4. | Transformaciones equivalentes de circuitos lineales |
| | § 5. | Circuitos trifásicos |
| | Preguntas |
| | Problemas |
| 4 | Teoría de los cuadripolos |
| | § 1. | Definiciones fundamentales. Descripción matricial de los cuadripolos |
| | § 2. | Propiedades de los cuadripolos conectados a una carga |
| | § 3. | Cuadripolos activos y no recíprocos |
| | Preguntas |
| | Problemas |
| 5 | Características de frecuencia de los circuitos lineales |
| | § 1. | Definiciones fundamentales |
| | § 2. | Características de frecuencia de circuitos RC y RL simples |
| | § 3. | Características de frecuencia de circuitos RC más complejos |
| | § 4. | Circuito oscilante en serie |
| | § 5. | Circuito oscilante en paralelo |
| | § 6. | Circuitos oscilantes acoplados |
| | § 7. | Características de frecuencia de los circuitos con estructura periódica |
| | Preguntas |
| | Problemas |
| 6 | Circuitos no lineales |
| | § 1. | Elementos no lineales y sus características |
| | § 2. | Análisis del régimen estático en un circuito con un dipolo no lineal |
| | § 3. | Esquemas lineales equivalentes de los elementos resistivos no lineales |
| | § 4. | Modelos de los dispositivos electrónicos en régimen de señal pequeña |
| | § 5. | Transformación de las oscilaciones en los elementos no lineales |
| | § 6. | Circuito con condensador no lineal. Amplificación paramétrica |
| | Preguntas |
| | Problemas |
| 7 | Oscilaciones propias en circuitos lineales |
| | § 1. | Oscilaciones propias en circuitos RC y RL de un contorno |
| | § 2. | Oscilaciones propias en un circuito oscilante en serie |
| | § 3. | Oscilaciones propias en circuitos acoplados |
| | § 4. | Estabilidad de los circuitos. Oscilaciones propias en circuitos activos |
| | Preguntas |
| | Problemas |
| 8 | Procesos no estacionarios en circuitos lineales |
| | § 1. | Acción de una señal escalonada sobre un circuito de primer orden |
| | § 2. | Acción de una señal escalonada sobre un circuito de segundo orden |
| | § 3. | Acción de una fuente arbitraria sobre un circuito lineal |
| | § 4. | Método operacional de investigación de los procesos no estacionarios en circuitos lineales de orden arbitrario |
| | § 5. | Característica de impulso de un circuito lineal. Integral de Duhamel |
| | § 6. | Método de transformación de Laplace |
| | Preguntas |
| | Problemas |
| 9 | Propiedades analíticas de las funciones de circuito. Síntesis de dipolos pasivos |
| | § 1. | Propiedades analíticas de la resistencia y de la conductividad de un dipolo lineal |
| | § 2. | Características de frecuencia de los cuadripolos |
| | § 3. | Síntesis de dipolos pasivos |
| | Preguntas |
| | Problemas |
| 10 | Circuitos con parámetros distribuidos |
| | § 1. | Línea homogénea de transmisión y sus parámetros |
| | § 2. | Procesos ondulatorios en una línea de transmisión sin pérdidas |
| | § 3. | Oscilaciones armónicas en una línea de transmisión |
| | § 4. | Fenómenos en una línea de transmisión conectada a una carga |
| | Preguntas |
| | Problemas |
| 11 | Métodos computacionales de análisis de circuitos |
| | § 1. | Descripción de la topología de los circuitos eléctricos |
| | § 2. | Método topológico de construcción de las ecuaciones de tensiones nodales |
| | § 3. | Método de variables de estado |
| | § 4. | Realización de los métodos de análisis computacional de los circuitos |
| | Preguntas |
| Apéndice |
| | 1. | Ecuación característica con raíces múltiples |
| | 2. | Tabla de correspondencias de originales e imágenes |
| | 3. | Operaciones con matrices |
| | 4. | Algunas fórmulas trigonométricas |
| Respuestas |
| Bibliografía |
| Índice de materias |
El presente libro es un texto guía de "Fundamentos de teoría de
circuitos" dirigido a estudiantes de instituciones de educación
superior especializados en radiotécnica.
La teoría de circuitos desempeña un papel fundamental en la formación
profesional de los ingenieros electrónicos. Sin temor a errar, se puede decir que
los métodos de la teoría de circuitos están presentes en todas las asignaturas
relacionadas con la radiotécnica. Igual de importante es el
valor metodológico de este curso, pues la teoría de circuitos es
un espléndido ejemplo de cómo se construyen las teorías científicas:
en ella se obtiene una variedad inmensa de resultados a partir de un pequeño número de principios y leyes,
fundamentalmente de las dos leyes de Kirchhoff.
La teoría de circuitos moderna se apoya sólidamente en todas las disciplinas básicas.
Ella incluye muchos principios de la asignatura "Electricidad y magnetismo" del curso
universitario de física. Son también muy diversos los métodos matemáticos
utilizados por esta teoría: el álgebra de los números complejos, el
cálculo matricial, la teoría de funciones de variable compleja y la teoría de
ecuaciones diferenciales.
El libro que proponemos al lector posee un volumen considerablemente menor
en comparación con la mayoría de los libros y textos guías de teoría de
circuitos publicados en ruso durante las últimas décadas. Sin embargo,
debemos subrayar que esto no se ha conseguido eliminando
secciones del curso o reduciendo premeditadamente el material, sino
excluyendo cuestiones particulares, a veces secundarias,
y prestando esmerada atención a los principios y métodos generales. Pensamos que este enfoque en la
exposición del curso prepara al estudiante tanto para los cursos siguientes,
como para el trabajo individual con otros libros.
En la medida de nuestras posibilidades, hemos procurado hacer
énfasis en las aplicaciones de la teoría de circuitos. Con este
objetivo, en el texto se propone un número bastante significativo de
ejemplos resueltos. El lector debe estudiar dichos ejemplos
detalladamente, prestando especial atención a los órdenes de las
magnitudes físicas que se presentan en la práctica radiotécnica.
Un estudio serio del curso debe ir acompañado obligatoriamente
de la resolución de problemas de diferente nivel de dificultad:
desde los problemas elementales que sólo exigen la
aplicación directa de las fórmulas conocidas, hasta los
problemas no típicos que requieren práctica, perseverancia y,
principalmente, creatividad.
Quiero expresar el más sincero agradecimiento a mis colegas,
docentes y colaboradores de la Cátedra de Fundamentos de
Radiotécnica del Instituto Energético de Moscú (IEM), por su
ayuda en la elaboración del libro.
Sviatoslav Ivánovich Baskákov ingresó en 1955 en la Facultad de Radiotécnica del Instituto Energético de Moscú (IEM), y terminó sus estudios en marzo de 1961 con la calificación de Sobresaliente “Cum Laude”. Desde 1959, siendo aún estudiante,
ocupa el cargo de ingeniero del departamento de fundamentos
de radiotécnica, donde trabajó más
de 40 años. Baskákov recibe el título de asistente en 1961, el de Doctor en Ciencias en 1985 y el alto grado académico de “profesor” en 1989. En 1997 fue elegido miembro de la Academia de Ciencias Pedagógicas y Sociales.
El círculo de intereses científicos
de Baskákov abarcaba las guías de onda dieléctricas, las guías de onda radiales milimétricas, la propagación de ondas en el plasma turbulento, los haces de
alta energía para la
investigación del plasma y otros temas. El profesor Baskákov dictó durante muchos años los cursos
de "Electrodinámica y propagación de ondas de radio" y "Circuitos y señales radiotécnicas". Sus textos
y guías de estudio son
utilizados por todos los estudiantes del ciclo de materias "Fundamentos
teóricos de radiotécnica".
