Análisis de circuitos en ingeniería / William H. Hayt, Jack E. Kemmerly, Steven M. Durbin.

CONTENIDO
CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN 1
1.1 Panorama general del texto 2
1.2 Relación del análisis de circuitos con la ingeniería 4
1.3 Análisis y diseño 5
1.4 Análisis asistido por computadora 6
1.5 Estrategias exitosas para la resolución de problemas 7
LECTURAS ADICIONALES 8
CAPÍTULO 2 COMPONENTES BÁSICOS Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS 9
2.1 Unidades y escalas 9
2.2 Carga, corriente, tensión (voltaje) y potencia 11
2.3 Fuentes de tensión y de corriente 17
2.4 Ley de Ohm 22
RESUMEN Y REPASO 28
LECTURAS ADICIONALES 29
EJERCICIOS 29
CAPÍTULO 3 LEYES DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE 39
3.1 Nodos, trayectorias, lazos y ramas 39
3.2 Ley de corrientes de Kirchhoff 40
3.3 Ley de tensión de Kirchhoff 42
3.4 El circuito de un solo lazo 46
3.5 El circuito de un par de nodos 49
3.6 Fuentes conectadas en serie y en paralelo 51
3.7 Resistencias en serie y en paralelo 55
3.8 División de tensión y de corriente 61
RESUMEN Y REPASO 66 LECTURAS ADICIONALES 67
EJERCICIOS 67
CAPÍTULO 4 ANÁLISIS NODAL Y DE MALLA BÁSICOS 79
4.1 Análisis nodal 80
4.2 El supernodo 89
4.3 Análisis de malla 92
4.4 La supermalla 98
4.5 Comparación entre el análisis nodal y el de malla 101
4.6 Análisis de circuitos asistido por computadora 103
RESUMEN Y REPASO 107
LECTURAS ADICIONALES 109
EJERCICIOS 109
CAPÍTULO 5 TÉCNICAS ÚTILES PARA EL ANÁLISIS DE CIRCUITOS 123
5.1 Linealidad y superposición 123
5.2 Transformaciones de fuentes 133
5.3 Circuitos equivalentes de Thévenin y Norton 141
5.4 Transferencia de potencia máxima 152
5.5 Conversión delta-estrella 154
5.6 Selección de un procedimiento: comparación de diversas técnicas 157
RESUMEN Y REPASO 158
LECTURAS ADICIONALES 159
EJERCICIOS 159
CAPÍTULO 6 EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL 175
6.1 Antecedentes 175
6.2 El amp op ideal: una introducción amable 176
6.3 Etapas en cascada 184
6.4 Circuitos de fuentes de tensión y de corriente 188
6.5 Consideraciones prácticas 192
6.6 Los comparadores y el amplificador de instrumentación 203
RESUMEN Y REPASO 206
LECTURAS ADICIONALES 207
EJERCICIOS 208
CAPÍTULO 7 CAPACITORES E INDUCTORES 217
7.1 El capacitor 217
7.2 El inductor 225
7.3 Combinación de inductancia y capacitancia 235
7.4 Consecuencias de la linealidad 238
7.5 Circuitos de amp op simples con capacitores 240
7.6 Dualidad 242
7.7 Construcción de modelos de capacitores e inductores con PSpice 245
RESUMEN Y REPASO 247
LECTURAS ADICIONALES 249
EJERCICIOS 249
CAPÍTULO 8 CIRCUITOS RL Y RC BÁSICOS 261
8.1 El circuito RL sin fuente 261
8.2 Propiedades de la respuesta exponencial 268
8.3 Circuito RC sin fuente 272
8.4 Una perspectiva más general 275
8.5 La función escalón unitario 282
8.6 Accionamiento de circuitos RL 286
8.7 Respuestas natural y forzada 289
8.8 Accionamiento de circuitos RC 295
8.9 Predicción de la respuesta de circuitos conmutados secuencialmente 300
RESUMEN Y REPASO 300
LECTURAS ADICIONALES 308
EJERCICIOS 309
CAPÍTULO 9 CIRCUITO RLC 321
9.1 Circuito en paralelo sin fuente 321
9.2 Circuito RLC en paralelo sobreamortiguado 326
9.3 Amortiguamiento crítico 334
9.4 Circuito RLC en paralelo subamortiguado 338
9.5 Circuito RLC en serie sin fuente 345
9.6 Respuesta completa del circuito RLC 351
9.7 Circuito LC sin pérdidas 359
RESUMEN Y REPASO 361
LECTURAS ADICIONALES 363
EJERCICIOS 363
CAPÍTULO 10 ANÁLISIS DE ESTADO SENOIDAL PERMANENTE 371
10.1 Características de las senoidales 371
10.2 Respuesta forzada a funciones senoidales 374
10.3 Función forzada compleja 377
10.4 El fasor 383
10.5 Impedancia y admitancia 389
10.6 Análisis nodal y de malla 394
10.7 Superposición, transformaciones de fuente y teorema de Thévenin 397
0.8 Diagramas fasoriales 406
RESUMEN Y REPASO 404
LECTURAS ADICIONALES 410
EJERCICIOS 410
CAPÍTULO 11 ANÁLISIS DE POTENCIA EN CIRCUITOS DE CA 421
11.1 Potencia instantánea 422
11.2 Potencia promedio o activa 424
11.3 Valores eficaces de corriente y de tensión 43
11.4 Potencia aparente y factor de potencia 438
11.5 Potencia compleja 441
RESUMEN Y REPASO 447
LECTURAS ADICIONALES 449
EJERCICIOS 449
CAPÍTULO 12 CIRCUITOS POLIFÁSICOS 457
12.1 Sistemas polifásicos 458
12.2 Sistemas monofásicos de tres hilos 460
12.3 Conexión Y-Y trifásica 464
12.4 Conexión delta ( ) 470
12.5 Medición de potencia en sistemas trifásicos 476
RESUMEN Y REPASO 484
LECTURAS ADICIONALES 485
EJERCICIOS 486
CAPÍTULO 13 CIRCUITOS ACOPLADOS MAGNÉTICAMENTE 493
13.1 Inductancia mutua 493
13.2 Consideraciones energéticas 501
13.3 El transformador lineal 505
13.4 El transformador ideal 512
RESUMEN Y REPASO 522
LECTURAS ADICIONALES 523
EJERCICIOS 523
CAPÍTULO 14 FRECUENCIA COMPLEJA Y TRANSFORMADA DE LAPLACE 533
14.1 Frecuencia compleja 533
14.2 Función forzada senoidal amortiguada 537
14.3 Definición de la transformada de Laplace 540
14.4 Transformadas de Laplace de funciones de tiempo simples 543
14.5 Técnicas de la transformada inversa 546
14.6 Teoremas fundamentales para la transformada de Laplace 553
14.7 Teoremas del valor inicial y del valor final 561
RESUMEN Y REPASO 564
LECTURAS ADICIONALES 565
CAPÍTULO 15 ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN EL DOMINO s 571
15.1 Z(s) y Y(s) 571
15.2 Análisis nodal y de malla en el dominio s 578
15.3 Técnicas adicionales de análisis de circuitos 585
15.4 Polos, ceros y funciones de transferencia 588
15.5 Convolución 589
15.6 Plano de frecuencia compleja 598
15.7 Respuesta natural y el plano s 602
15.8 Técnica para sintetizar la razón de tensión H(s) = V sal/V ent 606
RESUMEN Y REPASO 610
LECTURAS ADICIONALES 611
EJERCICIOS 612
CAPÍTULO 16 RESPUESTA EN FRECUENCIA 619
16.1 Resonancia en paralelo 619
16.2 Ancho de banda y circuitos de alta Q 627
16.3 Resonancia en serie 633
16.4 Otras formas resonantes 637
16.5 Escalamiento (o ajuste) 644
16.6 Diagramas de Bode 648
16.7 Diseño de filtros básicos 663
16.8 Diseño avanzado de filtros 672
RESUMEN Y REPASO 677
LECTURAS ADICIONALES 679
EJERCICIOS 679
CAPÍTULO 17 REDES DE DOS PUERTOS 687
17.1 Redes de un puerto 687
17.2 Parámetros de admitancia 692
17.3 Algunas redes equivalentes 699
17.4 Parámetros de impedancia 708
17.5 Parámetros híbridos 713
17.6 Parámetros de transmisión 716
RESUMEN Y REPASO 720
LECTURAS ADICIONALES 721
EJERCICIOS 722
CAPÍTULO 18 ANÁLISIS DE CIRCUITOS POR FOURIER 733
18.1 Forma trigonométrica de la serie de Fourier 733
18.2 Uso de la simetría 743
18.3 Respuesta completa a funciones forzadas periódicas 748
18.4 Forma compleja de la serie de Fourier 750
18.5 Definición de la transformada de Fourier 757
18.6 Algunas propiedades de la transformada de Fourier 761
18.7 Pares de transformadas de Fourier de algunas funciones del tiempo simples 764
18.8 Transformada de Fourier de una función del tiempo periódica general 769
18.9 Función del sistema y respuesta en el dominio de la frecuencia 770
18.10 Significado físico de la función del sistema 777
RESUMEN Y REPASO 782
LECTURAS ADICIONALES 783
EJERCICIOS 783
APÉNDICE 1 INTRODUCCIÓN A LA TOPOLOGÍA DE REDES 791
APÉNDICE 2 SOLUCIÓN DE ECUACIONES SIMULTÁNEAS 803
APÉNDICE 3 UNA PRUEBA DEL TEOREMA DE THÉVENIN 811
APÉNDICE 4 TUTORIAL DE PSpice® 813
APÉNDICE 5 NÚMEROS COMPLEJOS 81
APÉNDICE 6 UN BREVE TUTORIAL DE MATLAB® 827
APÉNDICE 7 TEOREMAS ADICIONALES DE LA TRANSFORMADA DE LAPLACE 833
ÍNDICE ANALÍTICO 839
ALGUNAS TABLAS DE UTILIDAD 851