Principios de circuitos eléctricos

Principios de circuitos eléctricos
OCTAVA EDICioN
Thomas L. Floyd
CONTENIDO
1 Cantidades y unidades 1
1–1 Unidades de medicion 2
1–2 Notacion cientofica 4
1–3 Notacion de ingenieria y prefijos métricos 7
1–4 Conversiones de unidades métricas 10
2 Voltaje, corriente y resistencia 16
2–1 Estructura atomica 17
2–2 Carga eléctrica 21
2–3 Voltaje, corriente y resistencia 23
2–4 Fuentes de voltaje y de corriente 26
2–5 Resistores 32
2–6 El circuito eléctrico 40
2–7 Mediciones de circuito bisicas 49
2–8 Seguridad eléctrica 55
Una aplicacion de circuito 57
3 Ley de Ohm 72
3–1 La relacion de corriente, voltaje y
resistencia 73
3–2 Cilculo de la corriente 77
3–3 Cilculo del voltaje 80
3–4 Cilculo de la resistencia 82
3–5 Introduccion a la localizacion de fallas 84
Una aplicacion de circuito 87
4 Energia y potencia 97
4–1 Energia y potencia 98
4–2 Potencia en un circuito eléctrico 100
4–3 Potencia nominal en resistores 102
4–4 Conversion de energia y caida de voltaje en una
resistencia 106
4–5 Fuentes de potencia 107
Una aplicacion de circuito 109
5 Circuitos en serie 117
5–1 Resistores en serie 118
5–2 Corriente en un circuito en serie 120
5–3 Resistencia total en serie 122
5–4 Aplicacion de la ley de Ohm 126
5–5 Fuentes de voltaje en serie 130
5–6 Ley del voltaje de Kirchhoff 133
5–7 Divisores de voltaje 137
5–8 Potencia en circuitos en serie 144
5–9 Mediciones de voltaje 146
5–10 Localizacion de fallas 150
Una aplicacion de circuito 155
6 Circuitos en paralelo 172
6–1 Resistores en paralelo 173
6–2 Voltaje en un circuito en paralelo 176
6–3 Ley de las corrientes de Kirchhoff 178
6–4 Resistencia total en paralelo 182
6–5 Aplicacion de la ley de Ohm 188
6–6 Fuentes de corriente en paralelo 192
6–7 Divisores de corriente 193
6–8 Potencia en circuitos en paralelo 197
6–9 Aplicaciones de circuitos en paralelo 199
6–10 Localizacion de fallas 204
Una aplicacion de circuito 208
7 Circuitos en serie-paralelo 226
7–1 Identificacion de relaciones en serie-paralelo 227
7–2 Anilisis de circuitos resistivos en serie-paralelo 232
7–3 Divisores de voltaje con cargas resistivas 240
7–4 Efecto de carga de un voltometro 245
7–5 Redes en escalera 247
7–6 El puente Wheatstone 253
7–7 Localizacion de fallas 258
Una aplicacion de circuito 262
8 Teoremas de circuitos y conversiones 280
8–1 La fuente de voltaje de cd 281
8–2 La fuente de corriente 283
8–3 Conversiones de fuente 285
8–4 El teorema de superposicion 288
8–5 Teorema de Thevenin 295
8–6 Teorema de Norton 306
8–7 Teorema de transferencia de potencia mixima 310XVI i CONTENIDO
8–8 Conversiones delta a Y ( a Y) y Y a delta
(Y a ) 313
Una aplicacion de circuito 319
9 Anilisis de ramas, lazos y nodos 334
9–1 Ecuaciones simultoneas en el anilisis de circuitos 335
9–2 Método de la corriente en ramas 344
9–3 Método de la corriente de lazo 347
9–4 Método del voltaje en nodos 353
Una aplicacion de circuito 360
10 Magnetismo y electromagnetismo 370
10–1 El campo magnético 371
10–2 Electromagnetismo 375
10–3 Dispositivos electromagnéticos 381
10–4 Histéresis magnética 388
10–5 Induccion electromagnética 390
10–6 Aplicaciones de la induccion electromagnética 394
Una aplicacion de circuito 398
11 Introduccion a la corriente
y al voltaje alternos 406
11–1 La forma de onda sinusoidal 407
11–2 Fuentes de voltaje sinusoidal 412
11–3 Valores sinusoidales de voltaje y corriente 415
11–4 Medicion angular de una onda seno 419
11–5 La firmula de la onda seno 423
11–6 Introduccion a los fasores 425
11–7 Anilisis de circuitos de ca 431
11–8 Voltajes superpuestos de cd y de ca 434
11–9 Formas de onda no sinusoidales 436
11–10 El osciloscopio 443
Una aplicacion de circuito 450
12 Capacitores 466
12–1 El capacitor bisico 467
12–2 Tipos de capacitores 474
12–3 Capacitores en serie 480
12–4 Capacitores en paralelo 484
12–5 Capacitores en circuitos de CD 486
12–6 Capacitores en circuitos de CA 496
12–7 Aplicaciones de los capacitores 502
12–8 Circuitos de capacitor conmutados 507
Una aplicacion de circuito 510
13 Inductores 525
13–1 El inductor bisico 526
13–2 Tipos de inductores 532
13–3 Inductores en serie y en paralelo 533
13–4 Inductores en circuitos de CD 535
13–5 Inductores en circuitos de CA 545
13–6 Aplicaciones de los inductores 550
Una aplicacion de circuito 552
14 Transformadores 563
14–1 Inductancia mutua 564
14–2 El transformador bisico 565
14–3 Transformadores elevadores y reductores 569
14–4 Carga del devanado secundario 572
14–5 Carga reflejada 574
14–6 Igualacion de impedancia 576
14–7 Caracteristicas de un transformador no ideal
(transformador real) 579
14–8 Transformadores con tomas y devanados
miltiples 582
14–9 Localizacion de fallas 587
Una aplicacion de circuito 589
15 Circuitos RC 600
Parte 1: Circuitos en serie
Con una introduccion a los
nimeros complejos 601
15–1 El sistema de los nimeros complejos 601
15–2 Respuesta sinusoidal de circuitos RC en serie 610
15–3 Impedancia de circuitos RC en serie 611
15–4 Anilisis de circuitos RC en serie 614
Parte 2: Circuitos en paralelo 626
15–5 Impedancia y admitancia de circuitos RC en
paralelo 626
15–6 Anilisis de circuitos RC en paralelo 629
Parte 3: Circuitos en serie-paralelo 635
15–7 Anilisis de circuitos RC en serie-paralelo 635
Parte 4: Temas especiales 642
15–8 Potencia en circuitos RC 642
15–9 Aplicaciones bisicas 646
15–10 Localizacion de fallas 653
Una aplicacion de circuito 658
16 Circuitos RL 677
Parte 1: Circuitos en serie 678
16–1 Respuesta sinusoidal de circuitos RL en serie 678
16–2 Impedancia de circuitos RL en serie 679
16–3 Anilisis de circuitos RL en serie 681
Parte 2: Circuitos en paralelo 691
16–4 Impedancia y admitancia de circuitos RL
en paralelo 691
16–5 Anilisis de circuitos RL en paralelo 694
Parte 3: Circuitos en serie-paralelo 698
16–6 Anilisis de circuitos RL en serie-paralelo 698
Parte 4: Temas especiales 702
16–7 Potencia en circuitos RL 702
16–8 Aplicaciones bisicas 705CONTENIDO i XVII
16–9 Localizacion de fallas 709
Una aplicacion de circuito 714
17 Circuitos RCL y resonancia 726
Parte 1: Circuitos en serie 727
17–1 Impedancia de circuitos RLC en serie 727
17–2 Anilisis de circuitos RLC en serie 729
17–3 Resonancia en serie 733
Parte 2: Circuitos en paralelo 740
17–4 Impedancia de circuitos RLC en paralelo 740
17–5 Anilisis de circuitos RLC en paralelo 742
17–6 Resonancia en paralelo 745
Parte 3: Circuitos en serie-paralelo 749
17–7 Anilisis de circuitos RLC en serie-paralelo 749
Parte 4: Temas especiales 757
17–8 Ancho de banda de circuitos resonantes 757
17–9 Aplicaciones 761
Una aplicacion de circuito 765
18 Filtros pasivos 778
18–1 Filtros pasabajas 779
18–2 Filtros pasaaltas 786
18–3 Filtros pasabanda 790
18–4 Filtros rechazabanda 795
Una aplicacion de circuito 799
19 Teoremas de circuitos en anilisis de CA 809
19–1 El teorema de superposicion 810
19–2 Teorema de Thevenin 815
19–3 Teorema de Norton 825
19–4 Teorema de mixima transferencia de potencia 829
Una aplicacion de circuito 833
20 Respuesta en funcion del tiempo de circuitos
reactivos 842
20–1 El integrador RC 843
20–2 Respuesta de un integrador RC a un solo
pulso 844
20–3 Respuesta de integradores RC a pulsos
repetitivos 849
20–4 Respuesta de un diferenciador RC a un solo pulso
854
20–5 Respuesta de diferenciadores RC a pulsos
repetitivos 859
20–6 Respuesta de integradores RL a entradas de pulsos
861
20–7 Respuesta de diferenciadores RL a entradas de
pulsos 866
20–8 Relacion de la respuesta en funcion del tiempo a la
respuesta a la frecuencia 870
20–9 Localizacion de fallas 873
Una aplicacion de circuito 876
21 Sistemas trifisicos en aplicaciones
de potencia 887
21–1 Introduccion a miquinas trifisicas 888
21–2 Generadores en aplicaciones de potencia 889
21–3 Tipos de generadores trifisicos 893
21–4 Anilisis de fuente y carga trifisicas 899
21–5 Potencia trifisica 905
APENDICES
A Tabla de valores para resistores estondar 914
B Derivaciones 915
C Codificacion de color para capacitores 920
Respuestas a los problemas de nimero impar 924
Glosario 938
indice 944
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