6.1: Introducción

Como se presentó en el capítulo anterior, el análisis serie-paralelo amplió nuestra capacidad de analizar circuitos más allá de las simples series y redes paralelas, y aprovechó las leyes y técnicas aprendidas en capítulos anteriores. En este capítulo examinaremos una serie de teoremas y técnicas que nos ayuden a analizar circuitos aún más complejos y abordar aplicaciones especializadas. Específicamente, abordaremos un método de análisis de circuitos que contienen múltiples fuentes de corriente y/o voltaje que están conectadas de manera no trivial (es decir, no solo fuentes de voltaje en serie o fuentes de corriente paralela). Se llama teorema de superposición y se puede aplicar a cualquier circuito o parámetro que cumpla con ciertos requisitos, incluidos los circuitos que tienen juntas tanto fuentes de corriente como fuentes de voltaje.

También examinaremos varias formas de simplificar los circuitos o hacer equivalentes funcionales para ellos. Estas son más herramientas para ayudar en el proceso de simplificación y análisis de circuitos. El primer ítem en esta categoría es hacer modelos más precisos de nuestras fuentes idealizadas de voltaje y corriente constantes. Una vez completado esto, será posible convertir de un tipo de fuente a otra, como crear una fuente de corriente que sea el equivalente funcional de una fuente de voltaje. Con esto queremos decir que si intercambiamos uno por otro en cualquier circuito, el resto del circuito se comportará de manera idéntica, produciendo las mismas caídas de voltaje de componente y corrientes de derivación. Esta técnica es útil de varias maneras, entre las cuales no menos importante es que puede ayudar a reducir circuitos más complejos para facilitar el análisis.

El concepto de equivalencia puede extenderse más allá de una sola fuente a una red completa. Para ello exploraremos los teoremas de Thévenin y Norton. Usando estos teoremas, circuitos enteros que utilizan docenas de componentes se pueden modelar como una sola fuente con una resistencia asociada. Cuando se combina con el teorema de transferencia de potencia máxima, estos teoremas nos permitirán determinar valores de componentes que producen la máxima cantidad de potencia de carga.

Finalmente, examinaremos cómo encontrar circuitos equivalentes para ciertas disposiciones de resistencias que utilicen tres puntos de conexión, es decir, disposiciones de resistencias con forma de letra Y o como un triángulo. Estas se conocen como configuraciones delta e Y. Estas configuraciones son difíciles de abordar con las técnicas básicas de simplificación seriesparallel pero las equivalencias de conversión ayudarán a resolver ese problema.