Voltaje: Matemáticamente hablando, el voltaje es la integral de línea de la intensidad del campo eléctrico a lo largo de una línea que conecta dos puntos en un camino. Como el campo electrostático es un campo conservativo, la integral es independiente de la trayectoria. Desde una perspectiva energética, el voltaje es el trabajo realizado por una fuerza de campo eléctrico al mover una unidad de carga positiva de un punto a otro.
Potencia: La potencia instantánea es igual al producto del voltaje por la corriente. Cuando el voltaje y la corriente son periódicos, la potencia instantánea se puede dividir en dos partes:
En la fórmula, la integral del primer término de un ciclo siempre es no negativa, lo que indica la potencia consumida por el carga, que se llama potencia activa (potencia media).
La integral del segundo término dentro de un período es cero, y su valor instantáneo representa la potencia de intercambio de energía entre la fuente de alimentación y el elemento de almacenamiento de energía. Su valor máximo se denomina potencia reactiva.
Se puede utilizar un número complejo para unificar potencia activa y potencia reactiva. Las potencias complejas se definen como
Cuando alcanza el valor máximo, es decir, el valor instantáneo de la potencia máxima que la fuente de alimentación necesita proporcionar a la carga, se expresa mediante los valores efectivos de tensión y corriente, que se llama potencia aparente (capacidad). El poder aparente es también una modalidad de poder complejo.
Factor de potencia: representa la relación entre potencia activa y capacidad.
Resistencia: La relación entre tensión y corriente se define como resistencia.
A una determinada temperatura, si R permanece sin cambios, se llama resistencia lineal.
Los componentes resistivos son componentes que convierten la energía eléctrica en otras formas de energía.
La razón por la cual la corriente de resistencia lineal es proporcional al voltaje es porque según la teoría clásica de conducción de metales, la velocidad de deriva de los electrones libres en el conductor es proporcional al campo eléctrico en el conductor, es decir es decir,
Integre la fórmula anterior y defínala para obtener
Inductancia: la relación entre la corriente y el flujo generado por la corriente se define como inductancia.
Esta definición se debe a que cuando no hay material ferromagnético, el enlace de flujo es proporcional a la corriente. Por tanto, el coeficiente proporcional se define como la inductancia que refleja el flujo magnético generado por la corriente y el almacenamiento de energía del campo magnético.
Capacitancia: Hay dos conductores con cargas iguales pero diferentes. La relación entre la carga del conductor y el voltaje entre los dos conductores se define como la capacitancia entre los dos conductores.
La capacitancia refleja el campo eléctrico generado por la carga y el almacenamiento de energía del campo eléctrico.
Fasor: Un fasor es un número complejo, su módulo es el valor efectivo del seno y su amplitud es la fase inicial del seno. (Aplicable al estado estable sinusoidal)
Impedancia: la relación entre el fasor de voltaje terminal del puerto y el fasor de corriente se define como la impedancia del puerto. La forma algebraica de impedancia es, donde r es el componente de resistencia y x es el componente de reactancia.
Admitancia: El recíproco de la impedancia se llama admitancia.
2. Leyes y teoremas del circuito
Ley de Kirchhoff:
KCL: En un circuito agrupado, para cualquier nodo, el flujo desde ese nodo La suma algebraica de las corrientes son cero.
KVL: En un circuito agrupado, para cualquier bucle, la suma algebraica de las caídas de voltaje a lo largo del bucle es cero.
Teorema de superposición: En un circuito de resistencia lineal, el voltaje o la corriente en todas partes es igual a la superposición del voltaje o la corriente cuando cada fuente de alimentación actúa sola.