¿Puede alguien explicarme en detalle el significado del elemento agrupado y la abstracción del circuito concentrado? ¿Qué significa agrupar o discretizar materia?
¿Puede alguien explicarme en detalle el significado del elemento agrupado y la abstracción del circuito concentrado? ¿Qué significa agrupar o discretizar materia?
Hay básicamente dos formas de ver un circuito eléctrico: teoría electromagnética (las ecuaciones de Maxwell) y la < a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Lumped_element_element_model"> teoría de los elementos agrupados .
De hecho, la teoría de los circuitos de parámetros agrupados, es una simplificación de la teoría electromagnética, ya que esta última implica un arduo trabajo matemático para el análisis o diseño de un circuito eléctrico.
En la teoría de parámetros agrupados, se supone que todos los conductores que interconectan los componentes del circuito son ideales (resistencia cero). Otra simplificación es que todas las acciones de inducción magnética pueden representarse mediante un elemento ideal, llamado inductor. Por elemento llamado resistencia, todos los intercambios de energía que ocurren de manera irreversible están representados. Finalmente, el elemento llamado capacitor, representa interacciones donde la energía eléctrica se almacena como energía potencial.
Obviamente, los componentes ideales no existen, pero teniendo en cuenta la condición de la frecuencia de trabajo; Una bobina, por ejemplo, puede ser modelada con buena aproximación por un inductor. A medida que aumenta la frecuencia de funcionamiento, el efecto capacitivo en la bobina, debido a la proximidad de los conductores entre sí, se hace mucho más notable. Esta capacidad no es un condensador conectado a la bobina (como elemento concentrado) sino que se distribuye en la bobina.
Esta teoría representa una muy buena aproximación cuando las dimensiones físicas del circuito son mucho más pequeñas de lo que se espera que se procese la longitud de onda más corta . Es decir, cuando la frecuencia más alta (longitud de onda más corta), esta teoría comienza a fallar, si las dimensiones del circuito son comparables con la longitud de onda. En este caso, utilice la teoría electromagnética.
Cuando el tamaño físico del circuito es comparable con la longitud de onda, comienzan a aparecer los efectos , como las corrientes inducidas, en toda la extensión del circuito, y también varían con las distancias De los conductores que conectan los componentes. En este caso, no se puede considerar que todos los efectos de la inducción magnética pueden representarse por un solo componente (es decir, un inductor), pero el inductor está distribuido en todo el circuito. Se puede trazar un análisis similar para el caso de un condensador.
La Teoría de Parámetros Concentrados, es una simplificación de la teoría electromagnética, que se aplica cuando las dimensiones físicas del circuito son mucho más pequeñas que la longitud de onda más corta del trabajo. Se definen tres elementos ideales para representar el intercambio de energía entre el campo electromagnético y el medio: resistencia, inductor y condensador. Estos elementos se consideran físicamente implementados por un objeto (¡agrupados!) Y están conectados por conductores ideales.