Curso de Electrnica Bsica 1

Indice de temas tratados tomo Conductores Elctricos y Aislantes Resistencia Elctrica Ley de OHM Tensin Contnua, Alterna y Frecuencia Principios de Ondas Electromagnticas Campo Magntico Induccin Ley de Lenz Autoinduccin Inductancia El Condensador Capacidad Paso de la Corriente alterna a traves de un Condensador Capacitancia Desfase Asociacin de Impedancias Impedancias en Serie Impedancias en Paralelo Resonancia Elctrica Descarga Oscilante Impedancia de un circuito oscilante Resonancia en Serie y en Paralelo Potencia Cdigo de Colores

Antes de comenzar , creo que es importante recordar las primeras nociones de electricidad y para esto debemos comenzar con eltomo , el cual es una de las partculas ms pequeas de la materia. Sabemos que el tomo est rodeado de uno o ms electrones , los que giran alrededor del ncleo.

Elelectrn que gira ms lejos del ncleo , es el ms dbilmente atrado por ste .stos electrones dbiles , cuando entran en la esfera deatraccin de un tomo prximo,deficiente en electrones, dejarn la rbita de su propio tomo paraequilibrarel tomo vecino .

ste fenmeno demovimiento de los electrones, es conocida como la CORRIENTE ELCTRICA de un conductor y es provocado por el desequilibrio que existe en losextremos del conductor, es decir , porque un extremo tiene tomos condemasiados electrones ( Negativo - )y el otro extremo tiene tomos con unacarencia de electrones ( Positivo + ). sta diferencia de electrones en los extremos de un conductor es conocido como POTENCIAL ELCTRICO , VOLTAJE o TENSIN ELCTRICA.

Los conductores elctricos como las soluciones cidas , alcalinas , carbn , agua , etc.. no necesariamente son metlicos ; ya que tambin sus tomos contienen muchos electrones que escapan muy fcilmente a la atraccin del ncleo .Pero existen otros cuerpos en los cuales los electrones estn fuertemente ligados al ncleo y no pueden salir de su rbita y escapar del tomo ; a stos cuerpos se les conoce comoAISLANTESoDIELCTRICOS, los cuales no pueden establecer ningn tipo de corriente elctrica . Adems existe una gran variedad de aislantes , por nombrar algunos :CuarzoEbonitambarBaquelitaVidrioMicaPlstico....y el mejor aislante es elAIRE SECO.

La corriente elctrica vara deINTENSIDAD( N de electrones que participan en el movimiento ), y sta se mide enAMPERES ( Amp. ), en donde1 AMPERcorresponde al paso de6.000.000.000.000.000.000 deelectrones. Tambin estn los multiplos del Amper : Elmiliamper ( mA ) = 1/1.000 Amper , el microamper ( A ) = 1/1.000.000 amper.Se debe tener presente que laIntensidaddepende de laTensin aplicada a un conductory de laRESISTENCIAde ste . La resistenciaes la propiedad que tiene un conductor de oponer, una resistencia , mayor o menor al paso de una corriente elctrica .La resistencia de un conductor depende de la naturaleza de ste , es decir del nmero de electrones que son fcilmente separable de sus tomos . Depende tambin de la Longitud del conductor , cuanto ms largo es , mayor es la resistencia . Por ltimo tambin depende de la Seccin del conductor . Si laseccin transversal es grande,pueden pasar ms electrones simultneamentey por consiguiente ,menor es la resistencia, la resistencia se mide en OHM .Para poder calcular laResistenciade un conductor elctrico se debe tener presente lo siguiente :- Resistencia Especfica del material a usar ( ) .- Longitud ( cm ) .- Seccin ( cm ) .- Temperatura ( t ) .La Temperatura es un factor determinante en un conductor , es por eso que cuanto ms alta es la Temperatura de un conductor metlico , ms alta es la resistencia por unidad de Longitud y de Seccin .

Si nosotrosaumentamos la tensin aplicada en los extremos de un conductor , aumentamos en la misma proporcin el nmero de electrones puestos en movimiento , es decir la intensidad de la corriente. As sabemos quela intensidad de la corriente elctrica es directamente proporcional a la Tensin .Aplicando la Tensin a conductores de resistencias diferentes , se observa quelos conductores ms resistentes dejan pasar menor corriente .De sto se desprende que la intensidad dela Corriente es inversamente proporcional a la Resistencia.

INICIO

Las dos observaciones anteriores estn resumidas en laLEYdeOHM.I = CorrienteV = VoltajeR = Resistencia

stas frmulas son aplicables tanto para una :

como para una :

Si observamos bin , notaremos que la Tensin Contnua no sufre variaciones en el tiempo , vemos que es constante en su voltaje y polaridad , adems no tiene Frecuencia , lo contrario sufre la Tensin Alterna , la cual tiene cambios de Voltaje y Polaridad , adems posee una frecuencia .La frecuencia es el perodo de tiempo ( T = en seg. ) que toma la seal en completar un ciclo , comenzando desde 0 hasta un Mx. deAmplitud(+) volviendo a 0 alcanzando un Max. deAmplitud(-) y terminando en 0 , para luego repetir el ciclo. , y su unidad es el (Hertz).sta es la Frmula para obtener la Frecuencia .F = FrecuenciaT = Perodo ( Tiempo en seg. )1 = Constante< td>

ONDAS ELECTROMAGNTICASLas frecuencias mencionadas 110 - 220 son industriales , demasiado bajas para los radiotcnicos, porque en radio , para generar las ondas transmitidas se utilizan corrientes de ALTA FRECUENCIA , llamadasRADIOFRECUENCIA, de por lo menos 10.000 periodos o ciclos por segundo , o sea que tienen un periodo igual o menor de 0,0001 segundo .Cada periodo de esta corriente en un hilo vertical (ANTENA DE EMISIN) origina una onda electromagntica que se propaga en el espacio a modo de un anillo que se agranda constantemente alrededor de la antena . Este agrandamiento se efecta a una velocidad prodigiosa que aleja a la onda de la antena a una velocidad igual a la de la luz . Esto no tiene nada de asombroso puesto quelas ondas de la radioylas ondas luminosas son de idntica naturaleza. En ambos casos se trata de ondas electromagnticas . Slo difieren las frecuencias , que en las ondas luminosas son mucho ms elevadas . La distancia entre dos ondas sucesivas transmitidas por la antena se llamaLONGITUD DE ONDA.Cuanto ms corto es el perodo( o ms elevada la frecuencia ) , menor es esta distancia , y las ondas se suceden a intervalos ms cortos . En radio se distinguen varias categoras o gamas de ondas clasificadas de manera algo arbitraria :

-Las ondas LARGAS , ms de 600 metros de longitud de onda .-Las ondas MEDIAS , entre 200 y 600 metros .-Las ondas CORTAS , de 10 a 200 metros .-Las ondas ULTRACORTAS , de 1 a 10 metros .-Las ondas DECIMTRICAS , de 10 centmetros a un metro .-Las ondas CENTIMTRICAS , de 1 a 10 centmetros . Estas se asimilan casi a las ms largas de las radiaciones infrarrojas .

Observemos tambin que en radioelectricidad en lugar de la palabra perodo se emplea a menudo ciclo y las expresiones perodos por segundo o ciclos por segundo deben ser substituidas por el trminoHERTZ( del nombre del fsico que demostr experimentalmente la existencia de las ondas electromagnticas u ondas Hertzianas ) . Como en radio se trata a menudo de frecuencias elevadas , se utilizan mltiplos de esta unidad :

KILOHERTZ = 1.000hertz( o perodos por segundo ) . Tambin se puede decir kilociclos por segundo .MEGAHERTZ = 1.000.000hertz( o perodos por segundo ) . Megaciclos por segundo .GEGAHERTZ = 1.000.000.000hertz( o periodos por segundo ) . Gegaciclos por segundo .

CAMPO MAGNTICO

La creacin de las ondas electromagnticas por la corriente elctrica es una de las mltiples manifestaciones de la estrecha relacin que hay entre los fenmenos elctricos y magnticos .Todo desplazamiento de electronesengendra en la proximidad un estado particular del espacio que se denominaCAMPO MAGNTICO. La aguja imantada de una brjula , orientndose perpendicularmente al conductor , denota la presencia de un campo magntico creado alrededor de un conductor recorrido por una corriente . Si se invierte el sentido de la corriente , la aguja gira media vuelta , lo que demuestra que el campo magntico tiene una polaridad que est determinada por el sentido de la corriente . El campo magntico de un conductor se puede hacer ms intenso arrollando este conductor (hilo metlico)en forma de bobina.Los campos magnticos de las espiras se suman y la bobina recorrida por la corriente acta a modo de un verdadero imn recto. Laaccinde este imn se refuerza introduciendo una barra de hierro en el interior de la bobina .< El hierro presenta a las fuerzas magnticas mayorPERMEABILIDADque elaire. Entonces elcampo magntico se concentraen elNCLEO MAGNTICOas constituido , y obtenemos unELECTROIMN. Siel ncleoes dehierro dulce, pierde su imantacin cuando se interrumpe la corriente ( no conserva ms que una pequea parte de dicha imantacin ) . Si es deacero, permanece imantado .Por este procedimiento se fabrican actualmente los imanes artificiales.

INDUCCION

As como las variaciones de la corriente elctrica producen variaciones del campo magntico que ha creado ,inversamente, las variaciones del campo magntico engendran corrientes variables en los conductores . As es como aproximando o alejandoentre sun imn y una bobinahacemos aparecer en sta una corrientepero slo mientras se mueva el imn , es decir durante la variacin del campo .Hay que sealar que es la variacin y no la simple presencia de un campo lo que engendra las corrientes en el conductor. En lugar de un imn , se puede aproximar un electroimn formado por una bobina recorrida por una corriente continua ;el resultado ser el mismo. Tambin se puede fijar esta bobina en la vecindad oproximidadde la otra y hacer que sea recorrida por una corriente variable ; as , una corriente alterna que recorra la primera bobina originar una corriente alterna en la segunda . Estamos en presencia de losfenmenos de INDUCCIN. Sin que sea necesario establecer un contacto material , hay unACOPLAMIENTO MAGNTICOentre las dos bobinasen el conjunto , constituyendo as un transformador elctrico .

LEY DE LENZ

Prosiguiendo el estudio de la induccin magntica . Se observa, en efecto , quela corriente inducida se opone en cada instante a las variaciones de la corriente inductora. Cuando esta aumenta ,la corriente inducida circula en el sentido opuesto. Y cuando la corriente inductora disminuye ,la corriente inducida circula en el mismo sentido. Los fenmenos de induccin obedecen segn esto a unaleymuygeneralde la naturaleza : la de laacciny de lareaccin. La corriente inducida depende de la velocidad de variacin de la corriente inductora as como de su intensidad .

AUTOINDUCCION

Si la corriente que circula por una bobina, induce corrientes en otras bobinas colocadas en su proximidad , con ms razn las induce en las propias espiras de la bobina por la que circula . Este fenmeno de Autoinduccin est sometido a las mismas leyes que las que rigen la induccin . Por consiguiente , cuando la intensidad de la corriente que circula por la bobina tiende a aumentar , se origina una corriente de autoinduccin en sentido opuesto , que retarda el aumento de la corriente inductora . Por esta razn , si se aplica una tensin continua a una bobina , la corriente que en ella se establece no puede alcanzar instantneamente su intensidad normal ;para esto necesita un cierto tiempo, tanto ms largo cuanto ms elevada es la autoinduccin de la bobina . Del mismo modo , cuando aumentamos progresivamente la tensin en los extremos de la bobina , la intensidad de la corriente seguir este aumento con un cierto retardo , actuando la corriente de autoinduccin en sentido opuesto . Por el contrario , si disminuimos la tensin aplicada a la bobina , tambin se producir la disminucin de intensidad con un cierto retardo , circulando entonces la corriente de autoinduccin en el mismo sentido que la corriente inductora y prolongndola en cierto modo . En el caso extremo , cuando se suprime bruscamente la tensin aplicada a una bobina ( abriendo , por ejemplo , un interruptor ) , la variacin muy rpida de la corriente inductora provoca una tensin inducida que puede ser de valor elevado y originar una chispa que salte entre los contactos del interruptor .

INDUCTANCIA

Cuando se aplica una tensin alterna a una bobina de autoinduccin , la corriente alterna que crea entretiene un campo magntico alterno que , a su vez , mantiene una corriente de autoinduccin que se opone constantemente a las variaciones de la corriente inductora y , en consecuencia , impide que sta alcance la intensidad mxima que hubiera podido tener en ausencia de autoinduccin . No olvidemos que , cuando la corriente inductora aumenta , la corriente inducida va en sentido inverso y , por consiguiente , deber ser restada . Todo se produce pues como si la resistencia normal ( se dice hmica ) del conductor se sumasea otra resistencia debida a la autoinduccin. Esta resistencia de autoinduccin oINDUCTANCIAes tanto ms elevada cuanto mayor es la frecuencia de la corriente ( puesto que las variaciones ms rpidas de la corriente inductora suscitan corrientes de autoinduccin ms intensas y puesto que la propia autoinduccin es ms elevada ) . La autoinduccin de una bobina depende nicamente de sus propiedades geomtricas , nmero y dimetro de espiras y su disposicin . Aumenta con el nmero de espiras . La introduccin en ella de un ncleo de hierro intensifica el campo magntico y eleva la autoinduccin en proporciones considerables .La autoinduccin de una bobina se expresa enHENRIOS (H) o en submltiplos de esta unidad , el MILIHENRIO (mH) que es la milsima del henrio y el MICROHENRIO (H) , millonsima del henrio .

Arriba , la corriente alterna . Abajo , la corriente inducida por la representada arriba .-1. La corriente inductora aumenta muy rpidamente . La corriente inducida es de sentido contrario .-2. La corriente inductora no vara durante un corto intervalo . La corriente inducida es nula .-3. La corriente inductora disminuye . La corriente inducida tiene el mismo sentido .-4. La corriente inductora no vara durante un corto intervalo . La corriente inducida es nula

ELCONDENSADOR

LOS CONDENSAEDORES , que tienen la CAPACIDAD de acumular cargas elctricas . El condensador se compone de dos conductores ( que forman las placas ) separados por un cuerpo aislante ( DIELCTRICO ) . Si se conectan las dos placas a una fuente de corriente elctrica , se acumulan electrones en la que est conectada al polo negativo y , por el contrario , se desprenden y salen de la conectada al polo positivo . Esta CARGA se intensifica por el fenmeno de repulsin entre los electrones de dos placas prximas . Si estas placas estuviesen ms separadas , no podran almacenar tantas cargas , de electricidad . En el momento en que la fuente ( o generador de electricidad ) es conectada al condensador , establece una CORRIENTE DE CARGA , al principio intensa y despus cada vez menor a medida que los potenciales de las placas se aproximan a los de los polos de la fuente . La corriente cesa cuando se alcanzan estos potenciales . Su duracin total es muy corta .

CAPACIDADSegn que la cantidad de electricidad que puede almacenar un condensador sea mayor o menor , se dice que su capacidad es mayor o menor . La capacidad se mide en FARADIOS ( F ) o en submltiplos de esta unidad :1. MICROFARADIO (F)= 0,000.001 F ,millonsima de faradio .2. MILIMICROFARADIO 0 NANOFARADIO (mfo nF ) = 0,000.000.001 F y tambin3. MICROMICROFARADIO o PICOFARADIO ( F o pF ) = 0,000.000.000.001 F .Evidentemente , la capacidad depende del rea de las caras de las placas y aumenta con stas . Es tanto ms elevada cuanto ms prximas entre s estn las placas , sin que sea posible acercarlas indefinidamente , porque que un espesor muy pequeo puede ser perforado por una chispa bajo el efecto de una tensin aunque sea poco elevada . Finalmente , la capacidad depende de la naturaleza del dielctrico . El mejor ( y el ms barato ) de los dielctricos es el aire seco . Si se le sustituye por cualquier otro dielctrico , la capacidad del condensador aumenta .Observemos que , por el contrario , la capacidad del condensador es independiente de la naturaleza y del espesor de las placas .

PASO DE LA CORRIENTE ALTERNA A TRAVES DE UN CONDENSADORNuestro condensador cargado . Al desconectarlo de la fuente de electricidad y conectar sus placas o armaduras a una resistencia rovocaremos su descarga . Los electrones existentes en exceso en las placas negativas tendern a llenar el dficit de la placa positiva , a travs de la reistencia . La corriente de descarga , intensa al principio , se ir haciendo ms dbil a medida que la diferencia de potencial entre las placas disminuya , y finalmente cesar cuando las placas estn al mismo potencial .Se podr producir una sucesin ininterrumpida de cargas y descargas del condensador conectndolo a una fuente de corriente alterna . Las placas se cargan , descargan y se vuelven a cargar al ritmo de la tensin alterna y en el circuito ( se llama as el conjunto de los elementos recorridos por la corriente ) se establece una verdadera circulacin de corriente . Esto permite decir que el condensador es ATRAVESADO por la corriente alterna en que los electrones pasen realmente a travs de su dielctrico

CAPACITANCIANaturalmente el paso de la corriente alterna a travs de un condensador no se efecta con la misma facilidad que a travs de un conductor ; el condensador opone a la corriente una cierta resistencia capacitiva que se llama CAPACITANCIA .Esta es tanto menor cuanto ms elevada es la capacidad y mayor es la frecuencia de la corriente ;porque cuanto ms variaciones tenga sta por segundo , ms elevado ser el nmero de electrones que atraviesan en un segundo una seccin de los conductores del circuito .Si se designa por C la capacidad medida en faradios de un condensador atravesado por una corriente de frecuencia f , la capacitancia es igual a :

Comparndolas se ve quela inductancia y la capacitancia tienen propiedades opuestas , mientras la inductancia crece con la autoinduccin y la frecuencia , la capacitancia disminuye cuando la capacidad y la frecuencia aumentan .

DEFASAJE

La oposicin entre la autoinduccin y la capacidad se manifiesta adems de otra manera , muy curiosa por cierto . Recordemos que , debido a la autoinduccin , la capacidad de la corriente sigue las variaciones de la tensin alterna con un ciertoretardo( examnese atentamente la figura ) . Este desplazamiento entre la corriente y la tensin recibe el nombre de desfase o desfasamiento . Se dice tambin que corriente y tensin no estn en fase .

Estudiando la circulacin de la corriente alterna en un circuito que comprende un condensador , se observar que el movimiento de los electrones se detiene ( la corriente se anula ) en el momento en que la tensin es mxima ; despus . Cuando la tensin disminuye , la intensidad de la corriente aumenta ; es la mxima cuando la tensin pasa por cero para cambiar de sentido . A continuacin , a medida que el condensador se descarga , es decir que la tensin se eleva en el otro sentido , la intensidad disminuye para anularse en el momento en que la tensin alcance su valor mximo . Este desarrollo de los fenmenos se evidencia particularmente cuando , refirindonos a la figura . se observa que los mximos de tensin corresponden a las posiciones extremas del pistn ( o incurvaciones mximas de la membrana ) y que la tensin pasa por cero cuando el pistn est en la posicin media ( y la membrana est plana ) . Vemos que aqu la intensidad de la corriente varaenavance respecto a las variaciones de la tensin , porque , cuando la intensidad es todava nula , la tensin es ya mxima . Estamos pues en elmismo caso de la autoinduccin en presencia de un desfasamiento , pero en sentido opuesto .Si el circuito no comprende ms que una autoinduccin pura o una capacidad pura , el desfasamiento alcanza un cuarto de perodo . Este es el caso representado grficamente en las figuras , que merecen tener la atencin del lector .En realidad , la autoinduccin o capacidad no existen en estado puro .Es obligatorio que el circuito comprenda tambin una cierta resistencia hmica . As , pues , eldesfasamiento no alcanza jams el valor mximo de l/4 de perodo .

ASOCIACION DE IMPEDANCIASUn examen atento pone en evidencia en todo circuito la presencia detres clases de IMPEDANCIAS , que son la inductancia , la capacitanciayla resistencia hmica . En efecto , no olvidemos que incluso un conductor rectilneo posee una cierta autoinduccin , y pueden ser tambin observados efectos de capacidad entre sus diferentes puntos . No obstante , en la prctica no se tienen en cuenta ms que los valores dominantes; as es que en una bobina que presente una inductancia de 10 .000 ohmios a una corriente de frecuencia dada , se despreciarn los 10 ohmios de su resistencia hmica . ( Pero si esta bobina est sometida a una tensin continua , slo sern considerados estos 10 ohmios , puesto que la autoinduccin no se manifiesta ms que con tensiones variables . )Las impedancias se pueden agrupar o asociar en un circuito de diversas maneras ms o menos complicadas . Se dice estn conectadas EN SERIE si la corriente las recorre sucesivamente ; estn asociadas EN PARALELO ( o en derivacin , o en SHUNT ) si la corriente las recorre simultneamente bifurcndose .Cuando las impedancias estn dispuestas en serie , los efectos de estos obstculos sucesivos se suman . As ,varias resistencias en serie son equivalentes a una resistencia igual a su suma . Lasinductancias y las capacitancias en serie se agregan igualmente . Pensando en los efectos contrarios que la autoinduccin y capacidad ejercen sobre la corriente , se comprender fcilmente que deben neutralizarse en cierto modo . Entonces , la impedancia de un circuito formado por una autoinduccin y una capacidad en serie ser menor que su inductancia o su capacitancia consideradas separadamente . La adicin pura y simple de las impedancias en serie no es vlida ms que cuando se componennicamentede resistencias hmicas , o de capacitancias o de inductancias . En este ltimo caso hay que aadir que no hay induccin mutua entre las diferentes bobinas .

IMPEDANCIAS EN SERIEPuesto que las inductancias en serie se suman , se desprende que las autoinducciones ( a las cuales son proporcionales , no hay que olvidarlo ) , deben sumarse tambin . Dicho de otra manera ,en virtud de sus efectos elctricos , varias bobinas colocadas en serie son equivalentes a una sola bobina cuya autoinduccin sea igual a la suma de sus autoinducciones. Suceder lo mismo con los condensadores ? Se comprende que no , puesto que las capacitancias son inversamente proporcionales a las capacidades . Y puesto que las capacitancias de varios condensadores en serie se suman ,son las inversas de sus capacidades las que deben ser sumadas para obtener la inversa de la capacidad equivalente . Sidesignamos por C1 , C2 , C3 , etc . a las , capacidades de los condensadores colocados en serie , la capacidad C del condensador nico que puede reemplazarlos vendr determinada por la expresin :En el caso particular de dos condensadores C1 y C2 :Se observar que la capacidad equivalente es siempre menor que la ms pequea de las capacidades componentes . Por otra parte , esto era previsible puesto que es la condicin de aumento de capacitancia que resulta de poner en serie varios condensadores .

IMPEDANCIAS EN PARALELOEstudiemos ahora el comportamiento de las lrnpedancias conectadasen paralelo .As colocadas , presentan a la corriente varios caminos en lugar de un camino nico , y por lo tanto facilitan su paso . Contrariamente a lo que ocurre en el caso de la asociacin en serie , no son sus resistencias , sino sus conductibilidades las que se suman .La conductibilidad es la inversa de la resistencia ( esdecir 1/R ) .Cuando varias resistencias hmicas R1 , R2 , R3 , etc . estn asociadas en paralelo , la resistencia R equivalente de este conjunto vendr determinada por la suma de sus conductibilidades a la cual debe ser igual su propia conductibilidad :En el caso particular de dos resistencias R1 y R2 , la resistencia equivalente :Y si asociamos en paralelo dos resistencias de igual valor , la resistencia equivalente es igual a la mitad de este valor .Un razonamiento anlogo nos permitira obtener resultados idnticos para las inductancias y para las autoinducciones de las bobinas asociadas en paralelo ( pero no acopladas por induccin ) .Tambin deduciramos , en el caso de condensadores conectados en paralelo , que la inversa de la capacitancia equivalente es igual a la suma de las inversas de las capacitancias componentes . Pero en cuanto a las capacidades , sera imprudente someterlas al mismo tratamiento matemtico . Ya en el caso de las asociaciones en serie hemos visto que las capacidades se distinguen por su extrao carcter . Y la causa de su comportamiento particular radica en que la capacitancia es inversamente proporcional a la capacidad .Concluiremos sencillamente que , si bien las inversas de las capacitancias son las que se deben sumar ,los valores que habr que sumar para hallar la capacidad equivalente de varios condensadores en paralelo son los de las capacidades .

RESONANCIA ELCTRICA

Completando las explicaciones expuestas en el concepto de desfasamiento , hemos dicho que , al pasar por una autoinduccin , la corriente se retarda respecto a la tensin , mientras se adelanta cuando pasa por una capacidad. Asimismo , basndonos en que la autoinduccin y la capacidad poseen propiedades opuestas , hemos dicho que , asociadas en serie , inductancia y capacitancia se neutralizan ms o menos .Examinemos ms de cerca la impedancia de tal conjunto ( fig. 1A )donde en los bornes de una fuente de tensin alterna estn conectados una bobina y un condensador en serie . Admitamos adems que podamos modificar a voluntad la frecuencia de la tensin alterna .Si , con una frecuencia dada , la inductancia es menor que la capacitancia , domina el efecto de la capacitancia . La corriente estar avanzada respecto a la tensin , y la impedancia del conjunto ser igual a la capacitancia menos la inductancia ( despreciando la resistencia hmica ) .Ahora aumentemos progresivamente la frecuencia . Qu se producir ? El aumento de frecuencia tendr por efecto aumentar el valor de la inductancia y disminuir el de la capacitancia . Llegar un momento en que ,para una cierta frecuencia , la inductancia ser igual a la capacitancia .Siendo iguales estos dos valores , como se restan uno del otro , la impedancia del conjunto ser nula .El desfasamiento ser tambin nulo ,es decir la corriente estar en fase con la tensin . Y , puesto que la impedancia del circuito es nula , la intensidad de la corriente ser infinitamente elevada , por lo menos en teora . En la realidad el circuito posee siempre una cierta resistencia hmica , de modo que su impedancia no puede llegar a anularse y por consiguiente la corriente ser limitada .Si continuamos aumentando la frecuencia , la inductancia ser mayor que la capacitancia , y la corriente estar en retardo con respecto a la tensin , con lo que la impedancia crece de nuevo . Vemos pues quehay una nica frecuencia para la cual la impedancia se hace , si no nula , por lo menos mnima , y la corriente es mxima . Esta es la frecuencia de RESONANCIA. Se dice tambin , que , para esta frecuencia , la corriente est en resonancia con el circuito .

DESCARGA OSCILANTESe puede observar el mismo fenmeno de resonancia conectando una bobina a las Placas de un condensador cargado ( fig. 1B ) .Mientras que en una resistencia hmica la corriente se descarga , se debilita y se anula al cabo de un tiempo muy corto , aqu observaremos una descarga oscilante . La autoinduccin , recordmoslo , se opone a la disminucin de la corriente , prolongndola en cierto modo en una corriente de autoinduccin que circula en el mismo sentido . Esta corriente vuelve a cargar el condensador , invirtiendo las polaridades de las placas . El condensador no se descarga del todo ( circulando la corriente en el sentido contrario ) ; se vuelve a cargar por efecto de la autoinduccin y as sucesivamente . Por el circuito circula una corriente alterna sin ninguna aportacin exterior de energa ; no habra razn alguna para que este movimiento cesase... si nuestro circuito no tuviese una resistencia hmica en que , poco a poco , se disipa la energa inicial que estaba contenida en la carga del condensador . Debido a esta prdida progresiva de energa , cada oscilacin sucesiva es menor que la precedente y , finalmente , una vez disipada toda la energa , la oscilacin se extingue . Esta es la forma de las OSCILACIONES AMORTIGUADAS ( fig. 2A )antiguamente utilizadas en radiotelegrafa , en que cada descarga oscilante estaba provocada por el salto de una chispa . Este mtodo primitivo de ondas amortiguadas fue sustituido posteriormente por el empleo de las ONDAS ENTRETENIDAS ( fig. 2B ) . La corriente que las engendra sigue siendo una corriente alterna originada en un CIRCUITO OSCILANTE , como se llama al circuito compuesto por un condensador conectado en los bornes de una bobina . Para evitar el debilitamiento progresivo de las oscilaciones que tiene lugar en las oscilaciones amortiguadas , basta compensar las prdidas de energa aportando al circuito oscilante desde el exterior , las dosis de energa necesarias y suficientes para mantener constante su amplitud . Es necesario que este aporte , o este reaprovisionamiento , se efecte a la misma cadencia que las oscilaciones propias del circuito las cuales , naturalmente , tienen lugar a su frecuencia de resonancia ( para la que la impedancia es mnima ) . Si los impulsos exteriores son inyectados en este circuito oscilante a una frecuencia diferente de su frecuencia de resonancia , lejos de mantenerlas constantes,se opondrn a las oscilaciones y ,en fin de cuentas , noobtendremos en el circuito ms que una corrientemuy pequea( OSCILACIONES FORZADAS ) .

IMPEDANCIA DE UN CIRCUITO OSCILANTE

Siendo la funcin de la fuente de tensin alterna el reaprovisionamiento de energa del circuito oscilante , puede comunicar con este ya sea por induccin ( fig. 3A ) ,ya sea directamente ( figura 3B ) . Si el circuito oscilante disipa poca energa ( siendo reducidas las resistencias hmica y las otras causas de prdidas ) , se dice que el circuito est POCO AMORTIGUADO . En este caso la energa que tomar de la fuente de tensin alterna ser pequea ( puesto que es igual a la energa perdida que debe compensar ) . As , cuanto menos amortiguado sea el circuito oscilante , menos energa toma del circuito exterior que le alimenta . Estamos en presencia de una situacin casi paradjica . Mientras que en el interior del circuito oscilante la corriente alterna alcanza una gran intensidad ( tanto mayor cuanto menos amortiguado sea ) , en el circuito exterior ( en trazo fino en la figura 3B ) , la corriente es pequea ( y tanto ms cuanto menos amortiguado sea el circuito ) o bien , y ste es otro aspecto del mismo fenmeno ,la impedancia del circuito oscilante es muy pequea para, la corriente que circula por l ; pero a la corriente del circuito exterior le opone una impedanciaelevada. Todo esto , evidentemente , para la frecuencia de resonancia .Para hacer comprender mejor las cosas , una comparacin oportuna... en la cocina , asimilando el circuito oscilante a una cacerola llena de agua hirviendo. Si la cacerola pierde poco calor en el aire que la rodea , la temperatura de ebullicin puede ser mantenida con una llama muy dbil ( caso del circuito de pocas prdidas en que las oscilaciones son entretenidas por una pequea aportacin de energa ). Pero si la cacerola pierde mucho calor, por ejemplo a consecuencia de que su superficie de refrigeracin es extensa , ser necesaria una llama intensa para mantener la ebullicin . Este es el caso del circuito oscilante fuertemente amortiguado.

RESONANCIA EN SERIE Y EN PARALELOResumamos ahora las nociones que hemos adquirido acerca de la resonancia . En el caso de la figura 1A , estamos en presencia de un condensador y de una bobina conectadosen seriecon la fuente de tensin . Para la frecuencia de resonancia , este circuito ofrece la mnima impedancia , y la intensidad de la corriente alcanza el mximo.En el caso de la figura 3B , el condensador y la bobina estn conectadosen paralelocon la fuente de tensin alterna . El circuito oscilante opone entonces a la fuente la impedancia mxima y deja pasar una corriente de intensidad muy pequea ; pero esta pequea corriente es suficiente para entretener en el interior del circuito una corriente de gran intensidad . Examinando este ltimo caso se comprende bien que las tensiones de otras frecuencias que no sean la de resonancia , no poseern las mismas propiedades . Las OSCILACIONES FORZADAS engendradas en el circuito oscilante sern dbiles e igualmente ser dbil la impedancia que le opondr el circuito oscilante .

Todo ste Trabajo realizado por los Electrones genera una Potencia determinada en la Resistencia y su frmula es la siguiente :P = Potencia ( WATTS )V = VoltajeI = Corriente