Analogías

La  analogía se ha utilizado durante muchos años, especialmente cuando aún no existía la forma de utilizar computadoras digitales para la simulación de procesos con el fin de obtener circuitos eléctricos que permitan simular el comportamiento del sistema real. En concreto, buscamos un circuito eléctrico cuyas ecuaciones tengan la misma forma que las ecuaciones que definen el sistema a analizar.

 Las expresiones analógicas para el circuito eléctrico se obtienen a partir de las ecuaciones que definen el comportamiento del sistema utilizando las variables analógicas, y se representa este circuito. Esto permitió, por ejemplo, construir un circuito eléctrico análogo a un sistema mecánico dado y poder simular el comportamiento del sistema mecánico a través del circuito eléctrico sin tener que producir los componentes mecánicos para cada una de las posibles condiciones de simulación.

La analogía permite establecer relaciones entre sistemas de cualquier tipo, se pueden destacar como las de mayor relevancia, por su amplio uso, las que establecen relaciones entre los sistemas de tipo mecánico con los sistemas de tipo eléctrico. En este caso, es habitual utilizar los dos tipos de analogía que se indican a continuación.

Analogía Fuerza-Tensión 

En este tipo de analogía, la fuerza en el circuito mecánico y la tensión en el circuito eléctrico se consideran como variables análogas, las variables análogas se considerarán de acuerdo con la siguiente tabla:

Relaciones análogas en Fuerza - Tensión:

Fuerza (Par)

Tensión (v)

Masa(Inercia)

Inductancia (L)

Fricción

Resistencia (R)

Elasticidad

Inversa de Capacidad (1/C)

Desplazamiento

Carga (q)

Velocidad

Intensidad (i)

Ejemplo:
Luego el aplicar una tensión V al circuito sería equivalente a aplicar una fuerza F al sistema mecánico. Entonces la intensidad i que circularía por el circuito sería análoga a la velocidad que adquiriría la masa y la carga al desplazamiento de la masa.

Analogía Fuerza-Corriente

Considerando ahora como variables análogas la fuerza del circuito mecánico y la corriente del circuito eléctrico, En  este tipo de analogía, la intensidad de la fuente corresponde a la fuerza ejercida, la tensión a la velocidad de la masa y el flujo en el desplazamiento. De esta forma, no es necesario construir el sistema mecánico para observar su funcionamiento, basta con hacer su circuito eléctrico equivalente. La ventaja de esta analogía es aún más relevante cuando se considera el funcionamiento del sistema mecánico con diferentes masas, fricciones, etc.


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