Soluciones a los circuitos a largas distancias

En los primeros días de clase ya vimos uno de los problemas que los circuitos nos daban, dependiendo de la frecuencia y la distancia, a más frecuencia menos distancia a la que se cumplen las leyes de Kirchoff y nuestras predicciones.

Empezamos la clase planteando el problema, en las condiciones de altas frecuencias, encontramos que entre los cables se crean campos magnéticos y actuan como condensadores, dando un valor distinto al inicio del cable que al final.

Durante el fin de semana, en los ejercicios entregables, vimos un circuito que podría resultar útil para resolver este problema:

 

En este circuito obtiniamos la misma potencia a la salida que a la entrada, a una pulsación determinada. ¿Qué significa esto? Que podemos encadenar las bobinas y condensadores para formar una cascada de componentes que nos dejarán la misma potencia al inicio del circuito que en la resistencia.

Si bien no, el circuito tiene que cumplir que la resistencia R tiene que ser la raíz de L/C. Y ha de funcionar a una pulsación más pequeña que 1/RC.

Ya hemos resuelto nuestro problema, pero aún falta una cuestión. Poner cada cierta distancia un módulo con el circuito descrito resultaría caro y costoso. Por lo que deberíamos idear otro sistema más simple con esa función.

El sistema planteado es unir dos planchas al estilo de un condensador, separadas por un aislante, por la que haremos pasar la corriente. Esto actuará de la misma manera que lo haría el circuito propuesto. Incluso descubrimos que tiene nombre: línea coaxial.

Tiene un punto que nos puede resultar molesto a los cálculos, a cambio de poder llevar la corriente a grandes distancias cumpliendo Kirchoff, tenemos un pequeño desfase en la señal, la mayoría de las veces dependiendo de la longitud del cable.

Descubrimos que estos cables, comercialmente, tenían una impedancia propia que debía coincidir con la resistencia del circuito, y podríamos obtener en una tienda una impedancia de 50 o 72 ohmios.

Parecía que habíamos resuelto completamente el problema pero, aún así, con este sistema, encontramos pérdidas dado a la resistencia del cable, pequeñas, pero notorias con largos cables. Esto causa una atenuación de la señal.