dijous, 28 de febrer del 2013

NUESTRA BIBLIA

Si nuestra Biblia en esta clase construimos un libro, una biblioteca, una Biblia de los elementos fundamentales de esta ciencia. Los quarks de Circuitos Lineales.

 En la última se clase introdujo el Modelo Circuital (representación  conceptual, es decir, ecuaciones lineales de los fenómenos más relevantes que tienen lugar en un circuito). Pero ¿cuales son esos fenómenos?

Hay varios tipos:

-Disipación

-Almecenamiento: 
         -Capacidad eléctrica 
         -Capacidad magnética 

-Generación:
         -Tensión 
         -Corriente

-Transferencia

Estos fenomenos se reproducen en los Elementos del circuitos representados por un rectangulo al que se le añaden la relacion de dependencia de sus características de Voltaje e Intensidad

    i                                         El mundo no es lineal solo para determinadas frecuencias o 
tensiones si que hay relaciones proporcionales. la mayoria de veces
se hacen aproximaciones pero se pierde precisión pero es mejor una
aproximación errónea que nada.

+         V          -

Elementos lineales


Resistor que tiene una resistencia (R) que consideramos constante aunque varia con la temperatura. Y la relación con la tensión V=Ri
y la potencia P=(V^2)/R

Inductor o bobina Que su voltaje V=L(di/dt)

Condensador que el valor  de la intensidad es i=V·(dV/dt) y la potencia P=V·C·(dV/dt)

Fuente de Tensión que no existen las ideales porque por ejemplo una pila en cortocircuito en un bolsillo se calienta porque en el fondo hay una pequeña resistencia.

Finalmemte la fuente corriente , que es más difícil d imaginar porque no hay un símil como en el caso anterior con una pila, pero aprenderemos a construirla.

Después vienen las fuentes de controladas,

Si colocamos un electibo cargado negativamente abajo y otro cargado positivamente enfrente los electrones viajan a gran velocidad. Pero si en medio  añadimos un tercero muy cerca del de abajo negativo (a niveles muy bajos) con huecos. Los electrones son repelidos por el de medio y ala vez atraídos  por el lejano. pequeñas variaciones de la tensión Vg provocan enormes variaciones en Ia y si finalmente añadiéramos una resistencia esas pequeñas variaciones de Vg serían enormes variaciones de Tensión.
Este gran descubrimiento del Triodo suponia un amplificador de tensión pero tenia el problema que era un hilo incandescente y se quemaba tras un uso prolongado.  Finalmente, apareció el Transistor bipolar que consigue un aumento de tensión de una exponencial, es solido y no se rompe con calor.
Recordamos que del circuito físico pasamos al esquema ciruital y de este al Modelo circuital , el modelo circuital no es tarea senzilla se debe tener experienza y no hay un único porque se debe despreciar lo no relevante, porque cuando mantenemos más la realidad (no lineal) se complica más la resolución.
Después de un ejemplo quedo demostrado que la mayoría de circuitos conducen a una ecuación diferencial ordinaria de orden n. Porque si hay inductores o condensadores ya aparece los diferenciales.

En cambio los circuitos resistivos son mucho más sencillos porque generan un sistema algebraico.
Lo ideal seria que todos los circuitos fueran resistivos.
En cualquier circuito que montamos con una fuente de tensión sinusoidal,  primero hay un régimen transitorio (porque tiene duración finita) donde la salida que analizamos suceden cosas raras, transcurrido un tiempo se llega a un régimen permanente (porque dura en el tiempo) donde la salida que analizamos se establece en un una sinusoide de la misma frecuencia que la de entrada. Y además, si cambiamos los elementos del circuito también (en régimen permanente) se mantiene la frecuencia de entrada.
 

   


diumenge, 24 de febrer del 2013

Primera Crónica


Lo que bien comienza bien acaba

José M. Miguel, profesor de circuitos lineales, tras terminar el protocolo pesado y un poco largo de presentación de toda asignatura (objetivo, materiales, laboratorio, avaluación…)

Empezó lo interesante, CIRCUITOS LINEALES.

Para saber de que se trata la asignatura uno debe saber que es un circuito. Pues bien, un circuito: es la interconexión de dispositivos de naturaleza eléctrica que de una forma se cierra.  El objetivo de esta asignatura es saber las propiedades y los comportamientos y las propiedades para luego saber diseñar uno para resolver un problema.

Sabemos que son. ¿Pero para que sirven? Uno se sorprende cuando lo descubre.
Los circuitos sirven para procesar energía (ahí viene lo sorprendente ) e INFORMACIÓN. ¿Información? Es difícil de creer. Definimos información: todo aquello que reduce incertidumbre. Vamos ejemplarizarlo para verlo más sencillo:
  
Este es el circuito más sencillo de todos una pila, un interruptor y una bombilla. Podría ser una linterna.

Si lo observamos des del punto de vista industrial(procesar energía) estudiaríamos el rendimiento de la linterna la duración de la batería o  pila , perdida por calor, la potencia, el tipo de luz…

En cambio si lo vemos desde un punto de vista de un ingeniero de telecomunicaciones. Nos preguntaríamos y si alargamos el cable, y si lo hacemos de unos kilómetros. Podría ser un sistema de comunicación, si encendemos i apagamos la bombilla con diferentes intervalos y el otro interpreta estas encendidas y apagadas de luz. En efecto, el código Morse. Desde este punto de vista estudiaremos que el cable no es un superconductor tiene una pequeña resistencia el cable se tiene que calentar, nada va más rápido que la velocidad de la luz es decir no se enciende instantáneamente, se forman ondas, los cables son dos metales y el aire es un medio no conductor de formaran condensadores… 
Con esta explicación, José nos deja a todos atónitos.

Des de está óptica, estudiaremos circuitos pequeños. ¿Como? Después del ejemplo del teléfono de largas distancias nos dice circuitos pequeños.
Pues bien, tras unos ejemplos matemáticos de la aplicación de las leyes de Kirchhoff en un circuito que recibe un impulso nos desvela que las leyes de Kirchhoff no cumplen ningún circuito físico. A no ser que, el tiempo de espera que no hay señal (porque nada puede viajar más rápido que la luz), sea despreciable.

                                                                    
                         
  
Entonces, si es despreciable podemos olvidarnos las leyes tan complejas de Maxwell que afirman que si hay una carga eléctrica las soluciones son ondas. Y aplicar Kirchhoff 

       

Entonces que circuitos se les  puede aplicar Kirchhoff .
f
c/f
c=3·108
c/f·0,01
1% d’error
1KHz
300Km
3km
1MHz
300m
3m
27Mhz
11.1m
11cm
1GHz
0,3m
3mm












Ya sabemos más cosas, pero que aspecto tienen esto de interconexiones de dispositivos de naturaleza eléctrica que de una forma se cierra.


  



Pues bien, un circuito es esto unir diferente componentes electrónicos mediante cables.
Pero para presentar o para que todo el mundo pueda interpretar la representación.

Se invento lo que se le llama Esquema Circuital representación de un circuito mediante símbolos internacionalmente aceptados.

Para llegar a diseñar tendré que saber lo que ocurrirá lo que surgirá para esto necesito ecuaciones matemáticas que describen los fenómenos del circuito.

El conjunto de ecuaciones matemáticas que describen los fenómenos del circuito es el Modelo Circuital.

Estas ecuaciones son lineales, sencillas  a pesar de que los circuitos no sean lineales. Porque en realidad, trabajamos con aproximaciones y perdemos precisión. Ejemplo:
V=R·I es una ingenuidad porque la resistencia en realidad se calienta y hace variar el voltaje y deja de ser recta.

¿El porqué de este blog?


Primeras impresiones

El primer día, siempre hay ilusión al empezar un nuevo proyecto a largo plazo y un poco de niervos por lo inesperado lo nuevo. En el primer día se forman  las primeras impresiones, realmente no so importantes pero siempre sin querer o queriendo uno prejuzga injustamente.

El primer día de circuitos lineales, se presentó en el aula un señor y sin decir nada repartió un par de hojas. Al examinarlas uno se daba cuenta de que eran los datos académicos del profesor: nombre, despacho, teléfono, horarios de está asignatura, del laboratorio, de tutorías… El otro papel una ficha para rellenar también de datos académicos.  Hasta este punto todo normal, original porque era el único profesor que se presentaba de esta forma, pero era un modo de asegurarse de que nadie se excuse de no tener la información.

Todo normal a no ser que en la ficha  pidiera un blog. Podríamos haber sospechado algo porque en el campus virtual de la universidad ATENEA no salía nada más que un blog. De echo el porqué de este blog proviene de aquí . Pero no nos adelantemos a los acontecimientos (eso vendrá después).

Entonces el profesor empezó a hablar, se presentó y nos presento su asignatura Circuitos Lineales.

Por la manera de expresarse se le notaba que le apasionaba la materia y por la manera de explicar se deducía que explicaba bien parecía que aparte de gustarle la asignatura le gustaba enseñarla.

Para empezar nos dijo el porqué de la asignatura cosa que se agradece porque se le ve una utilidad a las cosas que estudias.

”¿Porque analizamos los circuitos? Porque a base de analizar
varios circuitos llegaremos a poder prever como reaccionaran
los circuitos a los estímulos. Y a largo plazo podremos dado
un fin ser capaces de diseñar el circuito para cumplir
el objetivo propuesto.”

Luego nos dijo que para esta asignatura nos comunicaríamos a través de un blog,
quería que después de cada clase le hiciéramos una pequeña crónica de la clase. ¿Por qué ? Porque es una forma de obligarnos a recordar lo dado en clase, pensar como resumirlo, y escribirlo. Esto me suena, es otra manera de obligarnos a estudiar, astuto y original a  la vez.