El documento presenta los conceptos básicos de circuitos eléctricos. Explica las leyes y técnicas para el análisis de circuitos, incluyendo definiciones como voltaje, corriente y potencia. También describe los elementos básicos de un circuito como fuentes, resistencias, y las Leyes de Kirchhoff de corrientes y voltajes. El objetivo es resolver y diseñar circuitos eléctricos usando sus principios fundamentales.

2. CIRCUITOS ELÉCTRICOS
OBJETIVO GENERAL
Resolver y diseñar circuitos eléctricos básicos empleando sus
leyes y principios fundamentales, generando una actitud
reflexiva, analítica, creativa y ordenada que permita proyectar
la asignatura en los sistemas de medición y procesamiento de
señales biomédicas.
METODOLOGÍA
•Clases magistrales
•Laboratorios
•Análisis
•Diseño 1/23
•Simulación

3. CIRCUITOS ELÉCTRICOS
CONTENIDO
•Leyes y técnicas para el análisis de circuitos
•Análisis en el dominio del tiempo
•Análisis en el dominio de la frecuencia
•Respuesta en frecuencia y filtros pasivos
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4. CIRCUITOS ELÉCTRICOS
PRÁCTICAS DE LABORATORIO OBJETIVO GENERAL
Manipular los equipos e instrumentos de laboratorio
empleados en el curso: Multímetro digital, fuente regulada
1. Equipos de laboratorio (2 horas) generador de señales, osciloscopio y protoboard.
Simular circuitos eléctricos básicos por medio de
herramientas computacionales apropiadas: ORCAD o
2. Simulación de circuitos (2 horas)
PROTEUS.
Resolver circuitos eléctricos resistivos mediante la aplicación
3. Circuitos resistivos, equivalente Thevenin y teorema de de sus leyes fundamentales empleando diversas técnicas de
superposición (2 horas) análisis.
Simular la respuesta de los sistemas de primer y segundo
4. Circuitos de primer orden y segundo orden- orden de acuerdo a los componentes empleados en cada
Simulación- (2 horas) circuito.
Clasificar respuesta de los sistemas de primer y segundo
5. Circuitos de primer orden y segundo orden- Montaje orden de acuerdo a los componentes empleados en cada
físico- (2 horas) circuito.
Solucionar circuitos eléctricos empleando Matlab®.
6. Análisis de circuitos con Matlab (2 horas)
Diseñar filtros pasivos básicos e interpretar su respuesta en
7. Filtros pasivos y respuesta en frecuencia (2 horas)
frecuencia.
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5. CIRCUITOS ELÉCTRICOS
NILSSON, James W. y RIEDEL, Susan A. Circuitos eléctricos. 7 ed . New
Yersey : Prentice Hall, 2005. (621.3815/N712/7ed).
HAYT, William H. KEMMERLY, Jack E. y DURBIN, Steven M. Análisis de
circuitos en ingeniería. 7 ed. México: McGraw-Hill, 2007. (621.38153/H426a/6ed).
DECARLO, Raymond A. y LIN, Pen-Min. Linear circuit analysis. 2 ed. New
York: Oxford University, 2001. (621.3815/D291).
CARLSON, A. Bruce. Circuitos: ingeniería, conceptos y análisis de circuitos
eléctricos lineales. México : Thomson, 2001.
BOYLESTAD, Robert L. Introducción al análisis de circuitos. 10 ed. México:
Pearson/Prentice Hall, 2004. (621.3815/B792a/10ed).
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6. CAPITULO 1: LEYES Y TÉCNICAS PARA
EL ANÁLISIS DE CIRCUITOS
1.1 INTRODUCCIÓN
Modelación
Análisis
Diseño
Construcción de prototipo
Generalización del modelo
Producción en serie
Realidad
SIMULACIÓN
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7. 1.2 DEFINICIONES BÁSICAS
A. Modelo circuital: Modelo matemático para representar un sistema
real.
B. Componentes ideales: Modelos de los componentes reales.
C. Análisis de circuitos: Técnicas matemáticas de pronóstico.
D. Diseño de circuitos: Buscar modelos y componentes para cumplir
con una función dada.
E. Prototipo físico: Materialización de la solución.
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8. 1.2 DEFINICIONES BÁSICAS
F. Carga eléctrica: Propiedad fundamental de la materia. Se
representa por la letra Q o q. Se mide en coulombs (C).
- + - -
La menor carga posible es la del electrón e = -1.602 x 10-19 C.
G. Voltaje: Fuerza eléctrica causada por la separación de cargas.
Matemáticamente:
v= dw/dq 1.1 v=voltaje en voltios (V)
w= energía en Joules (J) 8/23
q= carga en Coulombs (C)

9. 1.2 DEFINICIONES BÁSICAS
H. Corriente: Flujo eléctrico producido por las cargas en movimiento.
Matemáticamente:
i= dq/dt 1.2 i=corriente en amperios (A).
q= carga en coulombs (C)
t= tiempo en segundos (s)
I. Elemento básico ideal de un circuito:
•Posee dos terminales
•Se describe matemáticamente en términos de voltaje y corriente.
•No puede subdividirse en otros elementos.
i
+
1
v
- 2
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10. 1.2 DEFINICIONES BÁSICAS
NOTA: Convención pasiva de los signos:
“Cuando la dirección de referencia para la corriente en un
elemento, se asigne en la dirección de caída de voltaje de
referencia a través del elemento, se usa un signo positivo en
cualquier expresión que relacione al voltaje con la corriente.
De lo contrario se usa un signo negativo”.
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11. 1.2 DEFINICIONES BÁSICAS
J. Energía: Es el medio de intercambio de todo sistema físico. Se
mide en Joules (J).
K. Potencia: Es la velocidad a la cual se disipa o se absorbe energía.
Matemáticamente:
p = dw/dt 1.3 p= potencia en Watts (W)
w= energía en Joules (J)
t = tiempo en segundos (s)
o también: p = dw/dt = (dw/dq) (dq/dt) = v* i
p= v* i. 1.4
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12. 1.2 DEFINICIONES BÁSICAS
Convención para la potencia:
i i
+ +
1 1
v v
- 2 - 2
p = v*i p = -v*i
consume entrega
i i
- -
1 1
v v
+ + 2
2
p = -v*i p = v*i
entrega consume
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13. 1.3 ELEMENTOS DE CIRCUITOS
Nota: leer página 26 Libro de Nilsson (seguridad eléctrica)
DEFINICIÓN: Un circuito es una interconexión de elementos
ideales para modelar un sistema real.
A. Fuentes de voltaje y corriente:
“Una fuente eléctrica es un aparato capaz de convertir energía
no eléctrica en eléctrica y viceversa”
Ejemplo:
+
-
Batería 13/23
Dinamo

14. 1.3 ELEMENTOS DE CIRCUITOS
“ Una fuente ideal de voltaje es un elemento de circuito que mantiene
un voltaje preestablecido entre sus terminales sin importar la corriente
que fluye por ellas”.
“ Una fuente ideal de corriente es un elemento de circuito que mantiene
una corriente preestablecida fluyendo por sus terminales sin importar
el voltaje en ellas”.
Fuente ideal Fuente ideal
+ Vs Is
de voltaje _ de corriente
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15. 1.3 ELEMENTOS DE CIRCUITOS
Las fuentes ideales se subdividen en:
•Fuentes independientes: Son las que su valor de voltaje o corriente no
depende de otros parámetros del circuito.
Fuentes
+ Vs Is
_ independientes
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16. 1.3 ELEMENTOS DE CIRCUITOS
•Fuentes dependientes: Son las que su valor de voltaje o corriente
depende de otros parámetros del circuito.
Vs = Vx + Is = Vx Fuentes dependientes
- de voltaje
Vs = Ix + Fuentes dependientes
Is = Ix
- de corriente
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17. 1.3 ELEMENTOS DE CIRCUITOS
B. Resistencia eléctrica: Es la capacidad de los materiales para
impedir el flujo de corriente . Se mide en ohms ( ). Se representa
por la letra R.
Resistor
El inverso multiplicativo de la resistencia es la conductancia, la
cual se simboliza por la letra G y se mide en siemens ( S ).
Matemáticamente:
G = 1/R 1.5 G= Conductancia en siemens (S)
R= Resistencia en Ohms ( ). 17/23

18. 1.3 ELEMENTOS DE CIRCUITOS
LEY DE OHM: Establece la relación proporcional entre la corriente
que fluye por un resistor sometido a un voltaje determinado
i i
v= i*R 1.6 v= -i*R 1.7
v = voltaje en voltios (V)
i = corriente en amperios (A)
R= resistencia en ohms ( ) 18/23

19. 1.3 ELEMENTOS DE CIRCUITOS
Redes y circuitos: Una red es la interconexión de dos o más elementos
simples. Si la red contiene al menos una trayectoria cerrada también será
un circuito eléctrico.
+
+ _
_
Red Circuito 19/23

20. 1.4 LEYES DE KIRCHHOOFF
A. NODO: Punto donde se conectan dos o más elementos de un
circuito.
i2
i4
A R2 B R4 C
-
- + - + VR4
-
VR2
R1 V1 R5 i5
i1 VR1 VR5
+ R3
+
D
- VR3 + E F
i3
20/23

21. 1.4 LEYES DE KIRCHHOOFF
B. LEY DE KIRCHFOFF DE CORRIENTES: “ La suma
algebraica de corrientes en cualquier nodo de un circuito es
cero”
i7 R7
R6
A i8
R8
i6
R10 i10
i9 R9
i (nodo A)= 0
ientran = isalen ientran - isalen =0 1.8 21/23

22. 1.4 LEYES DE KIRCHHOOFF
C. LAZO: Es una trayectoria cerrada en un circuito la cual cruza
elementos básicos del circuito partiendo de un nodo y
regresando al mismo, sin pasar por un nodo intermedio más de
una vez.
i2
i4
A R2 B R4 C
- + - + VR4
-
VR2
R1 V1 R5 i5
i1 VR1 VR5
+ R3
+
D
- VR3 + E F
i3
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23. 1.4 LEYES DE KIRCHHOOFF
D. LEY DE KIRCHHOFF DE VOLTAJES: “La suma
algebraica de voltajes en cualquier lazo de un circuito es cero”
R1 R3
+ 30 V - + VR3 - +
+
50 V R2 10 V R4
VR2
-
- R5
- 12 V +
vlazo =0
velevaciones = vcaidas velevaciones - vcaidas =0 1.9
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