Crónica #13 Circuitos lineales, nivel experto

Día 15 de abril de 2013

La clase de hoy ha sido un poco diferente a las anteriores. Podríamos decir que ha sido una especie de resumen sobre lo que hemos tratado desde Semana Santa, especialmente haciendo incapié en el tema de potencia. A pesar del alto nivel de complejidad, a mi parecer, la clase se ha podido seguir bastante bien.

El tema tratado hoy han sido el de línias de transmisión, entendiendo estas como el medio que se utiliza para transmitir energía en forma de ondas electromágneticas con tal de recibir una señal/información. Para ello es indispensable tratar de conseguir la transmisión de (por ejemplo) el máximo número de bytes en el menor tiempo posible, lo que significa conseguir la máxima frecuencia posible. Sin embargo ante esta necesidad comienzan aparcer consecuencias no deseadas como las tratadas en la primera clase del curso, que pasa con aquellos circuitos con cierta frecuencia y dimensión que hacen que Kirchhoff no opere (circuitos no cerrados)?

Este tipo de casos apareceran cuando se supere la siguiente condición:

Podemos encontrar alguna solución mediante los conocimientos que tenemos hasta ahora? Podemos de alguna forma hacer que Kirchhoff sea viable? La respuesta es si, mediante líneas coaxiales.

 

Sin entrar demasiado en detalle (ya que incluso el profesor ha reconocido que es un tema muy complejo), mediante el uso de la conexión múltiple del siguiente circuito clave, podemos solucionar este el inconveniente tratado hasta ahora:

Se puede demostrar que si R tiene un cierto valor y poniendo un cierto número de circuitos LC (mirar fórmulas siguientes) el circuito queda cerrado y por tanto se cumple Kirchhoff.

Sabiendo esto ahora, la formula que nos indicará cuanto tiene que valer R y cuantos de ellos tenemos que conectar es:

Donde n es num de circuitos LC a conectar

  

Sin embargo esto es algo que a la práctica no se hace, ya que hay un cable que realiza la misma función: cable coaxial. Hoy apelando a nuestros conocimientos que tenemos sobre el electromagnetismo, se nos ha demostrado su funcionamiento y los parámetros y unidades que este incluye.

• Impedancia característica de línea (Zo)   

*Debe ser igual a la R del extremo dónde se quiere subministrar energía

• Capacidad distibuida [F/m] 
• Inductancia distribuida [L/m]
• Pérdidas de la línea debido al efecto pelicular [dB]  

A mayor frecuencia, los electones se van concentrando mayormente en el exterior de la circumferencia, formando una corona que reduce la superfície y aumenta a su vez la R del conductor. (Resistencia eléctrica)