Redes Eléctricas – Leopoldo Silva Bijit – 1ra Edición

En la formación de ingenieros eléctricos y electrónicos, la teoría de Redes Eléctricas es el pri­mer curso de ingeniería en el cual se establecen modelos matemáticos a partir de leyes físicas.En el Capítulo 1 se definen las variables eléctricas: voltaje, corriente y potencia y se enun­cian las leyes de Kirchhoff y los teoremas de Tellegen a partir de conceptos físicos más funda­mentales como la conservación de la carga y de la energía.

En el Capítulo 2 se establecen modelos de componentes de redes relacionándolos con las leyes físicas del electromagnetismo en las que están basados.

En el Capítulo 3, apoyándose en grafos y en el álgebra de matrices, se determina el número de ecuaciones independientes debidas a la interconexión y también los diversos conjuntos de variables independientes y sus relaciones.

Los Capítulos 1 a 3 constituyen los postulados de la teoría de redes y son su núcleo teórico; el resto de los capítulos son aplicaciones o teoremas derivados de estos principios.

El Capítulo 4 presenta métodos generales para plantear sistemas de ecuaciones diferenciales que representan matemáticamente a la red. Se incluye una metodología para plantear las ecua­ciones de estado de la red, además de los clásicos métodos de mallas y nodal.

El Capítulo 5 formaliza la obtención de redes equivalentes desarrollando teoremas.

El Capítulo 6 define redes lineales e invariantes en el tiempo y sus propiedades. Se desarro­lla el método de superposición y su aplicación en la demostración de los teoremas de redes equivalentes de Thévenin y Norton.

Los Capítulos 5 y 6 exploran metodologías tradicionales para el cálculo de algunas variables de la red, mientras que el Capítulo 4 está orientado a obtener la solución para todas las va­riables.El Capítulo 7 muestra soluciones de redes dinámicas de primer y segundo orden; sin excita­ciones y con funciones forzantes continuas y sinusoidales.

En el Capítulo 8 se estudian, con bastante detalle, redes sometidas a excitaciones sinusoida­les en estado estacionario.

El Capítulo 9 estudia la respuesta en frecuencia de redes. Se definen los parámetros de im­portancia en filtros y la implementación de filtros activos.

Transversalmente a las exposiciones de los temas clásicos se incentiva el uso de herramien­tas computacionales, que son ampliamente empleadas en la disciplina. El texto contiene dos apéndices que ilustran el uso de SPICE y Maple en la formulación, análisis e interpretación de bs resultados de problemas típicos de redes eléctricas.

Disponer de herramientas computacionales que resuelvan, simulen y desplieguen las formas de ondas de las respuestas, puede llevar a desconocer la forma en que estas herramientas ocupan bs conceptos y teorías en que están basados. Por esta razón uno de los objetivos del texto es usar herramientas computacionales para resolver los problemas matemáticos asociados a la teo­ría de redes y a la vez ilustrar en qué aspectos de la teoría están basados los programas y aplica­ciones de análisis de redes de tipo electrónicas.

Se muestra a través de ejemplos y problemas resueltos que el uso consciente de estas herra­mientas deja gran parte del material que se expone en los libros clásicos como un asunto his­tórico.

El trabajo destaca que los contenidos de un primer curso de teoría de Redes Eléctricas debe­rían ser reorganizados dando especial relevancia a un sólido marco teórico en lugar de enfatizar la operatoria y resolución de problemas con métodos basados en papel y lápiz.