Circuitos Eléctricos · Tema 35

Método + software

El protocolo que ordena los 35 temas y las herramientas que lo aceleran: toolkit Python, planilla y simulador.

01 · Punto de partida

Del tema suelto al análisis completo

Sabés Ohm, equivalentes, Kirchhoff, divisores, transitorios y fuentes. Lo que falta es el orden de batalla que los combina ante un circuito desconocido, y las herramientas que hacen el trabajo repetitivo: tu toolkit Python de 34 temas, una planilla ordenada o un simulador. Método + software = análisis en serio.

Este tema es el manual de operaciones del proyecto final (Tema 36).

  • ¿Cuál es el paso a paso ante un circuito nuevo?
  • ¿Qué resuelvo a mano y qué delego?
  • ¿Cómo uso un simulador sin creerle todo?
  • ¿Cómo se cierra con un informe?

02 · Método

Los 7 pasos, con entregable cada uno

  1. 1
    Leer el esquema.

    Símbolos, valores, GND, fuente (Tema 20, curso 1). Entregable: nodos nombrados.

  2. 2
    Contar y clasificar.

    Nodos, ramas, mallas (Tema 16); serie/paralelo/mixto o Kirchhoff. Entregable: plan (qué leyes aplican).

  3. 3
    Predecir con números.

    Ohm, equivalentes, divisores, τ; a mano lo chico, con toolkit lo repetitivo. Entregable: tabla de predicciones.

  4. 4
    Montar y auditar en frío.

    Protoboard + continuidad (curso 1). Entregable: montaje verificado sin energía.

  5. 5
    Medir lo predicho.

    V por nodo, R sin pila, I inferida (Tema 6). Entregable: tabla de medidas.

  6. 6
    Dictaminar.

    Error % por magnitud, KCL/KVL con tolerancia (Tema 20). Entregable: verde o causa.

  7. 7
    Documentar.

    Esquema + mapa + BOM + tablas + dictamen (Tema 28, curso 1). Entregable: informe repetible.

Leer→contar→predecir→montar→medir→dictaminar

03 · Toolkit

Tu biblioteca de 34 temas en una función

Todo el curso cabe en un puñado de funciones que ya escribiste por partes. Acá, reunidas y listas para el proyecto:

Python en tu navegador. Este es tu SDK del curso: guardalo y usalo en el Tema 36.

def ohm_req(vs, r_total):
    return vs / r_total


def req_serie(rs):
    return sum(rs)


def req_paralelo(rs):
    return 1 / sum(1 / r for r in rs)


def divisor(vs, r1, r2):
    return vs * r2 / (r1 + r2)


def tau_rc(r, c_uF):
    return r * c_uF * 1e-6


def veredicto(predicho, medido, tol_pct=10.0):
    err = abs(medido - predicho) / abs(predicho) * 100
    print(f"pred {predicho} med {medido} -> error {err:.1f}% ->",
          "OK" if err <= tol_pct else "REVISAR")
    return err


# Chequeo del toolkit con el serie clásico
I = ohm_req(9, req_serie([470, 1000]))
print(f"I = {I*1000:.1f} mA")
veredicto(7.05, 6.8)

Agregá tau_rl() y potencia() de temas anteriores: el toolkit crece con vos.

Análisis integral de ejemplo

Divisor 9 V 2k/1k con carga 10k, resuelto punta a punta:

def req_paralelo(rs):
    return 1 / sum(1 / r for r in rs)


vs, r1, r2, rl = 9, 2000, 1000, 10000
v_vacio = divisor(vs, r1, r2)
r2eq = req_paralelo([r2, rl])
v_car = divisor(vs, r1, r2eq)
itot = vs / (r1 + r2eq)
print(f"Vacío {v_vacio:.2f}V Cargado {v_car:.2f}V Error {(v_car-3)/3*100:+.0f}%")
print(f"Itot={itot*1000:.1f}mA P_R1={(vs-v_car)*itot*1000:.0f}mW P_R2={v_car**2/r2*1000:.0f}mW")
veredicto(3.0, round(v_car, 2), tol_pct=10.0)

04 · Simuladores

Qué son y cómo usarlos sin autoengañarse

Un simulador (CircuitJS/Falstad en el navegador, LTspice en PC) resuelve las ecuaciones por vos y anima corrientes. Úsalo como tercer opinante: cálculo ↔ simulación ↔ medición deben coincidir las tres.

El simulador SÍ

Verifica tu análisis

Confirma repartos, descubre errores de signo y permite probar “¿y si cambio R?” sin desarmar. Ideal antes de comprar.

El simulador NO

Reemplaza la mesa

Sus componentes son ideales (sin tolerancia, sin Rint, sin falsos contactos). Si discrepa con tu medida, la realidad manda.

Regla de las tres coincidencias
Cálculo, simulación y medida deben cerrar entre sí dentro de tolerancia. Dos que coinciden contra una tercera señalan dónde buscar.
Basura entra, basura sale
Un esquema mal dibujado simula perfecto... lo incorrecto. Verificar el esquema antes de simular (Tema 20, curso 1).
Transitorios gratis
La curva RC/RL que a ojo cuesta, el simulador la dibuja: úsalo para los Temas 30–32 antes de medir.
Límites honestos
No modela temperatura, tolerancias ni protoboard real. Para diseño fino se agrega margen manual (Tema 5).

05 · Analogía programador

CI/CD del hardware

  1. 1
    Toolkit = librería interna.

    Funciones probadas que encapsulan el dominio: importar en vez de recalcular. Tu ohm_req() es un package.

  2. 2
    Simulador = staging.

    Entorno que imita prod sin sus costos: se rompe gratis. Pero staging no es prod (tolerancias).

  3. 3
    Informe = release.

    El deploy termina en release notes con métricas: predicción, medida, error y dictamen por magnitud.

06 · Guía interactiva

Laboratorio: ¿en qué fase estoy?

Elegí tu fase del método: el laboratorio te dice la tarea, el entregable y la trampa típica. Usalo como checklist del Tema 36.

CHECKLIST 35

Fase → entregable

fase → entregable

TareaNombrar nodos y plan
EntregableEsquema anotado
Trampa típicaOlvidar la fuente en el conteo
SiguientePredecir con números

Fases 1-2: esquema anotado con nodos y plan.

Preguntas para explorar

  1. ¿Qué fase saltean los apurados y qué les cuesta después?
  2. ¿Dónde entra el simulador sin romper el método?
  3. ¿Qué entregable te falta más seguido en tu cuaderno?
Ver respuestas sugeridas
  1. Predecir (fase 3): sin predicción no hay veredicto, solo sorpresa. Ahorra 5 minutos y cuesta tardes.
  2. Entre predecir y montar: valida el cálculo antes de comprar/pinchar. Tercer opinante, no juez.
  3. Respuesta personal: lo que falte se convierte en checklist pegado en la primera página.

07 · Comprensión

Confusiones frecuentes

«Con simulador no hace falta calcular»

El simulador sin criterio no detecta esquemas mal dibujados ni diseños absurdos. Calcular primero te da el olfato para juzgar su salida.

«Si simula bien, anda»

Simula ideal: sin tolerancias, Rint, temperatura ni protoboard real. Anda cuando mide bien, no cuando simula lindo.

«El método enlentece»

Enlentece el inicio y acelera el total: menos remontajes, menos quemas, dictamen a la primera. Como los tests.

«Toolkit propio vs. librería hecha»

El tuyo enseña (lo escribiste); la hecha rinde (está probada). En este curso, tuyo; en producción, la probada con tus checks encima.

08 · Práctica guiada

Ejercicios de método

Ejercicio 1: triple coincidencia

Divisor 9 V 2k/1k + RL 10k: predecí con taller_divisor() (Tema 25), simulá mentalmente con Req y medí en mesa. ¿Cierran las tres dentro del 10 %?

Ver solución razonada

Predicho ≈ 2,81 V; Req-sim ≈ 2,81 V (misma cuenta); medido ≈ 2,8 ± 0,1 V: triple verde. Si alguna discrepa, la tabla del Tema 20 localiza.

Ejercicio 2: cazar el error plantado

Alguien informa “serie 9 V [1k, 2k2]: I = 12 mA, V1 = 12 V”. Aplicá el método (fases 1–3 en papel): ¿qué está mal y cómo lo detectás sin montar?

Ver solución

Req = 3,2k → I = 2,8 mA (no 12); V1 = 2,8 V (no 12 V > Vs: imposible). Dos violaciones detectables en fase 3: V > Vs es absurdo físico. El método ataja antes de la mesa.

Ejercicio 3: ampliar el toolkit

Agregá a tu toolkit tau_rc(), divisor_i() y kcl() de temas previos en un solo bloque. Ejecutá un chequeo integral del mixto (470+1k)∥2k2.

Ver guía

Si el bloque corre sin errores y replica los números del Tema 13 (Req 881, Itot 10,2 mA), tu SDK está listo para el proyecto final.

09 · Síntesis

Ideas para recordar

  • 7 fases con entregable: leer, contar, predecir, montar, medir, dictaminar, documentar.
  • Toolkit propio para predecir; simulador como tercer opinante; multímetro como juez.
  • Triple coincidencia dentro de tolerancia o se busca la causa.
  • El informe cierra el análisis: sin documento no hay release.
  • Este método es el Tema 36 por anticipado.

Método y herramientas listos. Solo falta la obra completa: en el próximo y último tema, el proyecto integrador calculado.