cuadripolo

Un cuadripolo es una red eléctrica de cuatro terminales, también llamada red de dos puertos. Presenta dos pares de terminales al mundo exterior: un par de entrada y un par de salida. Lo que sucede dentro de la caja se trata como un bloque funcional, lo que permite al ingeniero analizar cómo se relacionan el voltaje y la corriente en un par con el voltaje y la corriente en el otro, sin necesidad de conocer cada componente interno.

El modelo de cuadripolo funciona porque muchos dispositivos prácticos se ajustan a esta forma: transformadores, secciones de líneas de transmisión, amplificadores, filtros y atenuadores tienen terminales de entrada y salida distintos. Al medir o calcular las relaciones entre los cuatro voltajes y corrientes involucrados (dos en la entrada, dos en la salida), se puede predecir cómo se comportará el dispositivo cuando se conecte a otros circuitos. Esto es mucho más simple que analizar cientos de resistencias, capacitores y bobinas uno por uno.

Parámetros y variantes

Los cuadripolos se describen generalmente mediante un conjunto de parámetros: los parámetros Z (impedancia), los parámetros Y (admitancia), los parámetros ABCD (parámetros de cascada o de transmisión) o los parámetros S (dispersión, utilizados en trabajos de alta frecuencia). Cada conjunto de parámetros captura la misma verdad eléctrica en una forma diferente, adecuada para diferentes cálculos. Los parámetros de cascada, por ejemplo, facilitan la conexión en serie de cuadripolos; los parámetros de dispersión describen cómo las señales de RF rebotan y se transmiten en cada puerto. Un cuadripolo recíproco tiene el mismo comportamiento eléctrico si se invierte la dirección del flujo de la señal; uno simétrico tiene un aspecto idéntico desde la entrada y la salida.

En los sistemas de potencia, las secciones de la línea de transmisión se analizan como cuadripolos, utilizando los parámetros ABCD para calcular la caída de voltaje, la pérdida reactiva y la impedancia de sobretensión. En los sistemas de control y el procesamiento de señales, los cuadripolos activos (aquellos con amplificación o componentes alimentados) son bloques de construcción estándar. El modelo solo se rompe cuando los dos puertos no están aislados eléctricamente o cuando los efectos no lineales se vuelven severos.

El término proviene del latín quadri (cuatro) y pole (terminal o punto de conexión). Es intercambiable con red de dos puertos en la escritura técnica en inglés, aunque cuadripolo sigue siendo preferido en la literatura más antigua y en ciertas normas europeas. Comprender el comportamiento del cuadripolo es fundamental para el diseño de filtros, la teoría de líneas de transmisión y la síntesis de redes.