1.1: Introducción

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En este capítulo iniciamos nuestro estudio del análisis de circuitos eléctricos de corriente alterna, o CA. Como tal, este capítulo está lleno de material fundacional que se utilizará en el resto de este texto. Es fundamental que los conceptos aquí presentados se entiendan plenamente para lograr el éxito en capítulos posteriores. Comenzamos con la descripción matemática de la forma de onda de CA más simple, la onda sinusoidal. Esto incluye parámetros como amplitud, frecuencia, periodo, fase y desplazamiento de CC. A partir de ahí descubrimos cómo describir otras formas de onda en términos de combinaciones de ondas sinusoidales, y también cómo determinar el valor efectivo, o equivalente de CC, de una onda sinusoidal. El análisis AC es prácticamente imposible de realizar sin el uso de números complejos, y la discusión sigue con su descripción y manipulación adecuada. Finalmente, se introducen los conceptos de reactancia e impedancia, y cómo se relacionan con la resistencia. Esto incluye el examen utilizando tanto gráficas de dominio de frecuencia como diagramas de fasores. Los diagramas fasores son gráficos vectoriales y se pueden utilizar para mostrar las relaciones entre diversos voltajes en un circuito, así como entre corrientes o valores resistivos/reactivos.

Muchos de los temas de este texto se harán eco de sus estudios en el análisis de circuitos de CC, como la ley de Ohm, las leyes de tensión y corriente de Kirchhoff, el análisis serie-paralelo, el análisis nodal y similares. Así muchos conceptos serán familiares. La principal diferencia práctica es que todas las cantidades en los sistemas de CC son escalares, es decir, solo tienen magnitud. En contraste, las cantidades de CA son vectores, y por lo tanto tienen tanto magnitud como dirección (o más adecuadamente, fase). Consecuente; y, las operaciones matemáticas como la suma o la multiplicación tienen que seguir reglas vectoriales en lugar de reglas escalares. Olvidarse de hacerlo es un error común para los alumnos nuevos en la materia y uno que no traerá fin al dolor. Estas reglas serán revisadas en la sección que abarca números complejos. Asegúrate de tener este material masterizado antes de continuar.