E3 Analisis de Circuitos DC

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El análisis de circuitos de corriente continua sistematiza el cálculo de voltajes y corrientes en redes de componentes interconectados, apoyándose en dos principios de conservación. La ley de corrientes de Kirchhoff dice que la suma de todas las corrientes que entran y salen de un nodo debe ser cero, lo cual no es más que esta misma conservación de la carga que ya estableció el primer modelo de este catálogo: la carga no se acumula ni desaparece en un punto de conexión. La ley de voltajes de Kirchhoff dice que la suma de las diferencias de potencial recorridas a lo largo de cualquier trayectoria cerrada de un circuito debe ser cero, lo cual es la conservación de la energía aplicada a un circuito.

A partir de estas dos leyes, el análisis nodal convierte cualquier circuito en un sistema de ecuaciones que, resuelto, entrega todos los voltajes del circuito de una sola vez. El teorema de Thévenin lleva esta simplificación un paso más allá: cualquier red lineal, sin importar cuán compleja sea internamente, puede sustituirse —vista desde dos terminales— por una única fuente de voltaje en serie con una única resistencia equivalente, lo que simplifica enormemente el análisis de circuitos con múltiples fuentes. El principio de superposición, válido en circuitos lineales, establece que la respuesta a varias fuentes actuando a la vez es igual a la suma de las respuestas que produciría cada fuente por separado con las demás apagadas.

El divisor de voltaje —dos resistencias en serie que reparten un voltaje de entrada en proporción a sus valores— es, de todos los circuitos que se pueden construir con estas leyes, el más simple y el más omnipresente en toda la electrónica.

Por eso este módulo, que abre con dos leyes de conservación, cierra mostrando que ambas leyes no son solo herramientas de cálculo sino la garantía de que cualquier circuito, por complejo que parezca, puede reducirse —mediante el análisis nodal, Thévenin o superposición— a algo tan simple como el propio divisor de voltaje con el que cierra este modelo.

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