E4 Componentes Reactivos y Analisis Temporal

Tópico

Los componentes reactivos —capacitores e inductores— comparten algo que los distingue de una resistencia: almacenan energía en vez de simplemente disiparla, el capacitor en un campo eléctrico y el inductor en un campo magnético. Esto hace que la relación entre su voltaje y su corriente no sea instantánea sino que dependa de qué tan rápido cambian esas magnitudes en el tiempo: la corriente que atraviesa un capacitor es proporcional a la velocidad con que cambia el voltaje en sus terminales, lo que lo hace dejar pasar los cambios rápidos y bloquear los lentos. El inductor hace exactamente lo opuesto: su voltaje es proporcional a la velocidad con que cambia la corriente que lo atraviesa, resistiéndose a los cambios bruscos y privilegiando en cambio las frecuencias bajas.

Cuando un capacitor se carga o descarga a través de una resistencia, no lo hace de forma lineal sino siguiendo una curva exponencial con un tiempo propio del circuito: en ese tiempo característico alcanza una fracción del orden de dos tercios de su valor final, y tras varias veces ese mismo tiempo se considera prácticamente cargado o descargado por completo.

Cuando capacitor, inductor y resistencia se combinan en un mismo circuito, aparece una frecuencia de resonancia en la que los efectos de uno y otro se cancelan mutuamente; y según cuánta resistencia haya en el circuito respecto a esa combinación, la respuesta puede oscilar amortiguándose gradualmente, volver a su reposo lo más rápido posible sin oscilar, o volver de forma más lenta y sin oscilación alguna.

Por eso este módulo, que abre con dos componentes que almacenan energía en vez de disiparla, cierra mostrando que esa misma propiedad de almacenamiento es la que introduce el tiempo como variable en el análisis de un circuito: mientras una resistencia responde de inmediato, un capacitor o un inductor siempre necesitan un tiempo característico propio para llegar a donde el circuito los está empujando.

ID:4050