edminister (1970) - circuitos electricos - cap4-complejos

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Capitulo 4 Números complejos NUMEROS REALES El cuerpo de los números reales secompone de los correspondientes a los números racionales e irra- cionales. El conjuntode los números reales se puede poneren correspondencia biunivoca con el conjunto de los puntosde una rectaque sellama ejereal; esdecir,cadapunto de la rectarepresenta un único nú- mero realy cualquier númerorealserepresenta por un único punto de la recta, como muestra la Fig. 4-1. La suma,resta, multiplicación y división de dos números reales es otro número real. La raíz cuadrada de un número'real qositivo estambién otro número real ; perosi esnegativo, su raízcuadrada no esun número real o biefrno corresponde a ningún punto dJ la citada recta. -14/g -t -Vf vE e n 9/2 -l o I Fig. 4-1. Eje real NUMEROS IMAGINARIOS La raízóuadrada de un número realnegativo esun número imaginario; por ejemplo,.son números imaginarios J -1, J -2, J -5, J -16, etc. Si hacemosT : ,/ -,que se llamaunidad imaginaria,se puede escnbir. l= : t¿, ,f-+ : ¡2, t- -; t; r--- J -5 : jJs, J -16 : j4, etc.Las sucesivas potencias de Ia unidad imaginaria son i, = -L, jt = i,.i = (-1)i = -i, in = (j')'= 7, i'= i, El conjunto de los números imaginarios se puede poner en correspondencia biunívoca con el con- junto de los puntos de otra recta, que se llama eje imaginario, como muestra la Figura 4-2. -j5 -j4 -j3 -j2 -jr Fig. $2. Eje imaginario I-a elección de la palabra imaginario es muy desafortunada, pues estos números tienen tanta exis- tencia física como los reales. El vocablo significa, exclusivamente,que los números imaginarios no se pueden representar por un punto en el eje de los números reales. NUMEROS COMPLEJOS Unnúmerocomplejozesdelaforma x +.jy,endondene/sonnúmerosrealesy.i : l= En un número complejo x + .¡), la primera componente, x, se llama parte real y la segunda, jy,parte imaginaria. Si la parte real esnula, x : 0, el númerocomplejo sereduce a un númeroimaginario (puro) y serepre- senta por un punto sobre el ejeimaginario. Análogamente, si la queesnula esla parteimaginaria, | : 0, el número complejo sereduce a un númerorealy serepresenta por un punto del ejereal.Por consiguien- te, el conjunto de los números reales tiene como subconjuntos al de los números reales y al de los ima. ginarios. La condición necesaria y suficiente para que dos números complejos, a + jby c + jd, sean iguales esquea:clb:d. j6 35

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Números complejos

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Page 1: Edminister (1970) - Circuitos Electricos - Cap4-Complejos

Capitulo 4

Números complejos

NUMEROS REALES

El cuerpo de los números reales se compone de los correspondientes a los números racionales e irra-cionales. El conjunto de los números reales se puede poner en correspondencia biunivoca con el conjuntode los puntos de una recta que se llama eje real; es decir, cada punto de la recta representa un único nú-mero real y cualquier número real se representa por un único punto de la recta, como muestra la Fig. 4-1.La suma, resta, multiplicación y división de dos números reales es otro número real. La raíz cuadradade un número'real qositivo es también otro número real ; pero si es negativo, su raíz cuadrada no es unnúmero real o biefrno corresponde a ningún punto dJ la citada recta.

-14/g -t -Vf vE e n 9/2

- l o I

Fig. 4-1. Eje real

NUMEROS IMAGINARIOS

La raíz óuadrada de un número real negativo es un número imaginario; por ejemplo,.son númerosimaginarios J -1, J -2, J -5, J -16, etc.

Si hacemosT : ,/ -,que se llama unidad imaginaria,se puede escnbir. l= : t¿, ,f-+ : ¡2,t- -; t; r---

J -5 : jJs, J -16 : j4, etc. Las sucesivas potencias de Ia unidad imaginaria son

i , = -L , j t = i , . i = ( -1 ) i = - i , i n = ( j ' ) ' = 7 , i ' = i ,

El conjunto de los números imaginarios se puede poner en correspondencia biunívoca con el con-junto de los puntos de otra recta, que se llama eje imaginario, como muestra la Figura 4-2.

- j5 - j4 - j3 - j2 - j r

Fig. $2. Eje imaginario

I-a elección de la palabra imaginario es muy desafortunada, pues estos números tienen tanta exis-tencia física como los reales. El vocablo significa, exclusivamente, que los números imaginarios no sepueden representar por un punto en el eje de los números reales.

NUMEROS COMPLEJOS

Unnúmerocomple jozesde la fo rma x + . jy ,endondene/sonnúmerosrea lesy . i : l= En unnúmero complejo x + .¡), la primera componente, x, se llama parte real y la segunda, jy,parte imaginaria.Si la parte real es nula, x : 0, el número complejo se reduce a un número imaginario (puro) y se repre-senta por un punto sobre el eje imaginario. Análogamente, si la que es nula es la parte imaginaria, | : 0,el número complejo se reduce a un número real y se representa por un punto del eje real. Por consiguien-te, el conjunto de los números reales tiene como subconjuntos al de los números reales y al de los ima.ginarios.

La condición necesaria y suficiente para que dos números complejos, a + jby c + jd, sean igualese s q u e a : c l b : d .

j6

35

Page 2: Edminister (1970) - Circuitos Electricos - Cap4-Complejos

NUMEROS COMPLEJOS [cAP. 4

Si se traza el eje real perpendicular al eje imaginario, como se representa en la Fig. 4-3, siendo 0 elpunto de intersección llamado origen, el conjunto de los números complejos se puede poner en corres-pondencia biunívoca con el conjunto de puntos del plano complejo así formado. En dicha Fig. 4-3, se

-''üan situado los seis números complejos (zr, . . ., zu) que aparecen a su izquierda.

36

I7s

Fig .4-3

DISTINTAS FORMAS DE EXPRESAR UN NUMERO COMPLEJO

En la Fig. 4-4, x: r cos 0, | : r sen 0, con lo que el nú-mero complejo z es

z : x + j y : r ( c o s 0 + i s e n 0 )

en donde la expresión , : J r' * t se llama módulo de z, y elángulo 0: zrctgylx reclbe el nombre de argumento de z.

La fórmula de Euler, sjo : (cos 0 + j sen 0), permite ex-presar en otra forma, que se llama exponencial, un númerocomplejo (véase Problema 4-1).

z t = 6

z z : 2 - i 3z s = j 4z n = - 3 1 j 2z s = - 4 - i 4

z u = 3 * i 3

t 2 3- j 7 |- ;c

' tt - I

-is 12,- 1 4

- 1 0

z : x * i lz : r l 0z : r e j ez : r ( c o s 0 + j s e n 0 )

Representación polar de unnúmero complejo z

Fie.4-4

z : r c o s 0 + j r s e n 0 : r e j o

En teoría de circuitos es muy frecuente emplear la forma polar o de Steinmetz de un número com-plejo z y se suele escribir así:

rl0

en donde 0 se mide en grados o en radianes.A continuación se resumen las cuatro formas de representar un número complejo; el empleo de

una u otra depende, fundamentalmente, de la operación que se trate de efectuar.

Forma binómicaForma polar o de SteinmetzForma exponencialForma trigonométrica

CONJUGADO DE UN NUMERO COMPLEJO

El conjugado del número complejo z: x'l jy es el complejo z* : x - iy.Por ejemplo, son nú-meros complejos conjugados los pares: (1) 3 - j2 y 3 + j2, (2) -5 + i4 y -5 - i4.

Page 3: Edminister (1970) - Circuitos Electricos - Cap4-Complejos

NUMEROS COMPLEJOS 37cAP. 4l

En forma polar, el conjunto de z : r l0 esz * : r l - 9 . C o m o c o s ( - 0 ) : c o s 0 y s e n ( - 0 ) :-sen 0, el conjugado de z : r(cos 0 * j sen 0)esz* : r(cos 0 - j sen 0). Por ejemplo, el conjuga-do de z : 7130" es z* : 7 l -30 .

En el plano complejo, el conjugado z* de unnúmero complejo z es siempre el simétrico de zrespecto del eje real, como se muestra en la Fi-gna 4-5.

Por consiguiente, las cuatro formas de escri-bir un número complejo z y su conjugado corres-pondiente son:

z t = 3 I i 4 , z l = 3 - i ¿= 5/t43.7", zt = 5/-143,7"Números complejos y sus conjugados

r (cosá a i sená)

r (cosd - i send)

6

z2

Fig. 45.

z = * * i ? l

z * = n - i U

z= r l t

z* = r l-0z = r e j q

z* - r e - io

z =

z * =

SUMA Y RESTA DE IIUMEROS COMPLEJOS

Para sumar (restar) dos números complejos se suman (restan) sus partes reales y sus partes imagi-narias independientemente. En la práctica,para sumar (restar) complejos lo más cómodo es escribirlosen forma binómica.

E jemplo l . Sean loscomple jos4 :5- i2 ! zz= -3 - i8 . Entonces ,z 1 l z 2 = ( 5 - B ) + i ( - z - B ) = 2 - j l }

z z - z t = ( - 3 - 5 ) + i e 8 + 2 ) = - 8 - i 6

MULTIPLICACION DE NUMEROS COMPLEJOS

El producto de dos números complejos, escritos en forma exponencial, se deduce inmediatamentede las propiedades de la potenciación.

ZtZz : ( f le tet) ( r2¿ier \ = T1T2¿i(et+ 02)

Si los complejos se escriben en forma polar es evidente que

ztzz = (nfu)(rzlln) : rtrzl0t* 0z

Por último, si los complejos vienen dados en forma binómica se multiplican como si fueran po-linomios.

zLzz: @, + jyr)(xz + jy): xtxz * jxJz-t jyúz * j 'yryz

: (xúz - ! J ) * j (xJz- t y txz )

Ejempfo 2. Si z1 = $¿it/3 y zz= 2e-ir/a, resulta zrz2 - (5etr/3)(2e-ii/8) - l}¿irt6.

Ejemplo 3. Si \ : 2/300 Y zz = 5/-450 , resulta zrz, = (2/300 \(5/-45') = 10/-15" .

E j e m p l o 4 . S i \ = 2 * i 3 ! z z = - 1 - j S , r e s u l t a z r z r - ( 2 + i S X - 1 - i 3 ) = 7 - i 9 .

DTYISION DE NUMEROS COMPLEJOS

El cociente de dos números complejos, escritos en forma exponencial, se deduce inmediatamentede las propiedades de la potenciación.

zt : !9! = Tt

"i<o'-er)7z 'I'2Qioz f2

Page 4: Edminister (1970) - Circuitos Electricos - Cap4-Complejos

38 NUMERoS coMPLEJos

Si los complejos se escriben en forma polar es evidente que

[cAP. 4

zL = !+ = L l , , r - ¡ ,z2 rzlVz 12 -

Por último, si los complejos vienen dados en forma binómica se multiplica el numerador y deno-minador por el conjugado del denominador.

zt n* iUt / f rz- iA2\

", n;+iar\a;:iaJ(rrrrii?tü + i(u'nr- Uzni

13 + u",

Ejemplo 5. Sean z1 = l,sir/8 y z?= 2eirl6;enroncesZ! = ##:

= 2eirt6.

Ejemplo6. Sean z1 =8/-30o ! az=2l-6|o ientoncesl = :F# = 4/300.2/-60"

E j e m p l o T . S e a n 2 , = 4 - i 5 ! z z = l * j 2 ; e n t o n c e s z lAo

4 - i 5 / 1 - i 2 \= t+ f2 \ t - f r ) -

RAIZ DE UN I\UMERO COMPLEJO

Cualquier número complejo dado en la forma z: r d0 equivale a escribir z: r d(0+2tn), cotr

n:0, t l , +2,. . . Análogamente, z: r lg es equivalente az: r lJ| + n360"). Por consiguiente,

Z = f e i 9 = f g i ( 0 l 2 rn ) y

z : rl9 = rl(0 +n360") yW : W ei@+zrülk

Dando a k los valores O,1.2,3, . . ., (k * I\, se deducen las k raíces distintas que posee un número com-plejo.

Ejemplo 8.Si z : 8&9", se deduce que /z : V8/(60" + n360')13 :21Q0" + n120"). Como n se le pueden dar los

valores 0, I y 2 se obtienen las tres raices 2120', 21140' y 21260".

Ejemplo 9. Hallar las raíces quintas de la unidad (real).

Como I : ldzn" , se t iene¡ l : t ' 1 ¿z f tn ts : le i2 rn ts . Comonse lepuedendar losva lo res 0 , 1 ,2 ,3y4 ,las cinco raíces quintas son l¡0'. 1. 1'12'. llIM", 11216" y 11288".

LOGARITMO DE I.IN NUMERO COMPLEJO

El logaritmo neperiano o natural de un número complejo se halla muy fácilmente si éste se escribeen forma exponencial.

lnz = ln re ! rc+znn, : ln r * lne i (6+2rn ' = ln r * i (0+2rn)

El resultado que se obtiene, pues, no es único. Se llama valor pnncipal del logaritmo al que corres-ponde a n : 0, y es el que se considera con más frecuencia'

Ejempto 10. Si z :3d"t6, se deduce ln z: ln z et"tb :\n 3 + i1tl6: 1,099 + iO'523'

EMPLEO DE LA REGLA DE CALCULO EN EL ALGEBRADE LOS NUMEROS COMPLEJOSIntroducción

En la notación fasorial que veremos en el Capítulo 5, la tensión, la intensidad de corriente y la im-pedancia son números complejos. Las formas de expresión más frecuente de estas magnitudes son la

binómi"a y la polar. Es necesario, pues, pasar rápidamente de una a otra forma, ya qu€ lo más cómodopara multiplicir y dividir complejos es escribirlos en forma polar y, en cambio, para sumarlos o restar-

los lo mejor es hacerlo en forma binómica.

Page 5: Edminister (1970) - Circuitos Electricos - Cap4-Complejos

cAP. 4l NUMEROS COMPLEJOS

Para estas conversiones, es muy aconsejable manejar con soltura la regla de cálculo decimal-trigo-nométrica. Existen diversas reglas de cálculo y recomendamos aprender bien su utilización leyendo ellibro de instrucciones que la acompañan.

Como el propósito de esta parte es llegar a una rápida y efrcaz conversión en cualquier sentido, lasexplicaciones trigonométricas se reducen al mínimo.

PASO DE FORMA POLAR A BINOMICA O\:

Ejemplo ll. Expresar 50É1rL' en forma binómica, x + jy.

1. se hace un (mono) o dibujo expresando el hecho de que el ángulo es mayor de 45".2. x : 50 cos 53,1" : 50 x 0,600 : 30,

-y : 50 sen 53,1' : 50 x 0,800 : 40.3. Las partes real e imaginaria son ambas positivas.4. 50Él,f : 30 + 140.

39

Ejemplo 12. Expresar 100Lf20" en forma binómica, x + jy.

1. Se dibuja el <mono> correspondiente. El ángulo de referencia es 60'.2. x : 100 cos 60o : 100 x 0,500 : 50.

.y : 100 sen 60' : 100 x 0,866 : 86,6.3. Las partes real e imaginaria son ambas negativas.4. 1001-120" : -50 - j86,6.

PASO DE FORMA BINOMICA A POLAR

Ejemplo 13. Expresar 4 + l3 en forma polar, rf !.

1. se hace un ((mono)) o dibujo exagerando el hecho de que la parte real es mayorque la parte imaginaria, es decir, el ángulo es menor de 45..

2. 0 : arc rr 'O: ur" tg 0,75 : 36,9" (<45") sen 36,9' : 0,600, de donde0.600

0,800, de donde r : 0J001

: t

3 . 4 + j3 : s136,9" .

Ejemplo 14. Expresar - l0 + 720 en forma polar. rp.

l. Se dibuja el <mono> correspondiente. El ángulo de referencia 0, es menor de 45"(complementario de 0).

)o2. 0t : d Íc ts - : arctg2:63,4" . Por tanto, :180' - 63,4 ' : 116,6 ' .' " t 0

sen 63,4" : 0,895, de donde , : * : 22,4 o bien cos 63,4" :0,¿149, de' 0,895

donde r : g : 22 ,4 .0,449

3 . -10 + j 20 :22 ,41116 ,6 " .

: 5 o bien cos 36,9" :

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40 NUMEROS COMPLEJOS [cAP. 4

OPERACIONES CON ANGULOS MENORES DE SEIS GRADOS

Cuando el valor numérico del ángulo 0 de la forma polar de un número complejo es muy pequeño,

el módulo r y la parte real x de la forma binómica son aproximadamente iguales. Para l0l 5 5,73', losvalores de r y de x se consideran iguales. La parte imaginaria jy : ir sen 0 se determina empleando

la escala de senos tangentes (SI) de la reglilla en la que se hace la sustitución de los infinitésimos equi-

valentes: seno, arco y tangente. La misma hipótesis se hace cuando el ángulo 0 es próximo a 180", cuyoángulo de referencia para los cálculos es menor que 5,73'.

Si el valor numérico de g es próximo a 90o, el módulo r y el valor de y de la parte imaginaria co-

rrespondiente al complejo escrito en forma binómica son aproximadamente iguales.,Para 84,27" < e <g5,T3" , losva lo resdereysesuponen igua les .Lapar te rea lx : rcos0sedeterminaempleando laesca lade senos tangentes de la reglilla, teniendo en cuenta que cos 0 : sen (90' - 0). Esta misma considera-ción se hace para valores de g próximos a270", en los que el ángulo de referencia es igual o mayor que

84,27"

Ejempfo 15. Expresar 10/3.5" en forma binómica, x I jy'

l. Se hace un (mono)) o dibujo exagerando el valor del ángulo.

2. Como el ángulo es menor de 5,73", la parte real x : 10.

3 . s e n 3 , 5 ' : 0 , 0 ó 1 , d e d o n d e _ v : l 0 x 0 , 0 6 1 : 0 , 6 1 .

4. Las partes real e imaginaria son ambas positivas.

5. l0ll-¿' : l0 + .10,61. (Para ángulos muy pequeños, la relación entre las partes real

e imaginaria es de l0 a l .)

Ejempfo 16. Expresar 450194" en forma binómica, x + iy.

l. Se hace el <mono> correspondiente. El ángulo de referencia es 86'.

2. Como el ángulo de referencia es mayor que 84,27'. la parte imaginaria y : 450'

3. cos 86o : sen 4" : 0.070, de donde x : 450 x 0,070 : 31'5'

4. La parte real es negativa y la imaginaria es positiva.

5. 450194" : -31,5 + j4s0.

Eiemplo 17. Expresar 50 + i500 en forma polar' rl0

l. Se hace el <<mono>> correspondiente. La relación de partes imaginaria a real es ma-

yor que l0 a 1, lo cual indica que el ángulo es mayor de84,2'1"; por tanto' r : 500.

202. 0 r : a rc tg j " : a rc tg 0 ,04 :2 ,3" . Por tan to . 0 :90 ' - 2 .3 ' :8 '1 ,1o .

500

3. 50 + i500 : s00N.7:.

Ejempfo 18. Expresar -4 - ¡85 en forma polat, rp'

l. Se hace el <<mono> correspondiente. La relación de partes imaginaria a real es ma-yor que l0 a I, lo cual indica que el ángulo es mayor de 84,2'7" : por tanto. r : 85.

42 . 0 r : 9 0 ' - a r c t g g 5 l : 9 0 " - a r c t g 0 ' 0 4 7 : 9 0 " - 2 , 7 " : 8 7 ' 3 " P o r t a n t o ' 0 :

87,3" + 180" :267,3 ' o b ien -92,7" .

3. -4 - i8s : 8s1267.3" : 851-e2.7".

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cAP. 4l NUMEROS COMPLEJOS

Problemas+l Demostrar la fórmula de Euler.

Supongamos que una función se puede representar por una serie de potencias de x de tipo Maclaurin:

f ( r ) = / (0 ) + r f ' (o )+ f i f "O l + { f , , , l o ) + . . .+ f i $ ¡ rn - r r (o ) i . . .

siendo continuas, en x : 0, la función y todas sus derivadas.Los desarrollos de Maclaurin de cos 0, sen 0 y d0 en potencias de g son:

cos, = r-#+#-#*. . i i ; sen0: r- ,+.+#-f i+. . .eje = r+ jo - { , - ¡ í1 * í ' , * ¡#- { , - ¡#* . . .

Agrupando términos en la serie correspondiente a ere tendremos,

c i o = ( t - ! + o : . - 4 + . \ . / 6 3 s s o 7 , \ -' \ - 2 t 4 t 6 ! / * i ( ' - ¡ + b t

- i . * " ' ) = c o s a * i s e n 0

+2 Dibujar el plano complejo y situar los siguientes números complejos. Expresar cada uno de ellosen forma polar y repetir el dibujo. Comparar las dos representaciones gráficas para cerciorarse deque las conversiones fueron bien hechas.

( a ) 2 - j 2 ( b ) 3 + i 8 ( c ) - b + j B ( d ) - 4 - i 4 ( e ) b + i 0 ( / ) i 6 ( s ) - a f t ) - i 6

+3 Expresar cada uno de los números complejos que se dan a continuación en forma polar:

\a) l6c¡"tt (b\ 5c:z"ts (c) -Aeis¡/a (d) -ze-¡,tz (e) L\e-¡z,tt (f) _Ige-¡s"tz

So/. (a) I5/45a , (b) 5/-120" , (c) 4l-30o , (d) 2/900 , (e\ r0l-210a ó 10/1500, (/) 18/-900

+4 Efectuar la operación que se indica:

4 l

(a ) z - 3 - . iL .Ha l la r zz ' t ' .

(b) z = 10/-40" .Hallar zz't ' .

(d) z = 2.5e-in/3. Hallar 2" ' : ' . (g) z = g5/2lo. Hallar z - z*.(e ) z - 2 l jS .Ha l la rz -2" ' . (h ) z - r / s .Ha l la r z /z* .

. (d) 0,3/180", (e) (0,31180')(20145")13, (d) -1,2 + jn, (e) 61225'

(c) z = 20/5 i l : .Hal lar z*z ' t ' . ( f ) z = 10- j4 . Hal larz*2, t .So/ . (a) 25, (b) 100, (c) 24, (d) 6,25, (e) i r6 , ( f ) .20, (s) i80,2, (h) r /20.

+5 Hallar las raíces que se indican de los números complejos siguientes:

(o) V5 + rs (ó) /1b07-60" k) W,w - j4 @) 1,,m;E"n k) fr U') {ls¿.¡/. (a) 3,07/29o ,3,07/2090 , (b) t2,25/-30o , t2,25/1.50a , @) 2/-t0" ,2/It0" ,2/2300 , (d.) 3e¡"t2,3ei7r /6,3c i t tn /6, (e) l /_9. , 1É! j , Ulgqo ,1121_9: , U) 219,2f i89: , es deci r , *2.

M Hallar el logaritmo neperiano de los números complejos (a)-(ü. En el apartado (e) calcular elproducto mediante logaritmos.

(a) 2014s' . ' (b) 6l-60" . (c) 0,sot. (a) 3 + jnl4, (b) r,79 - jnl3, (c) -0,693

slr20"! í ) -

+7 Mediante la regla de cálculo, pasar de forma polar a binómica cada uno de los números complejosque se indican.(a) 12,3130" Sol. 10,63 + j6,rs(b) 531160. -49,8 + j18,1(c) 25/-45" 17,7 - jl7,7(d) 861-|5" -36,3 - j78

4-8 ' Mediante la regla de cálculo, pasar de forma binómica a polar cada uno de los números complejosque se indican.(a) -r2 + jr6 Sol. 201126,8"(b) 2- j4 4,471-63,4.(c) -s9 - j25 641203"(d) 700 + j200 727116

(e) 0,051-20"(f) 0,003/80"k) 0,0131260(h) 0,rs6l - 1e0"

(e) 0,048 - j0,153

A 0,0171 + j0,047

k) -6e,4 - j4o(h) -2 + j2

Sol. 0,047 - j0,0r7l0,00052 + j0,00295-0,00226 _ j0,0128-0.1535 + j0,0271

Sol. 0,1601-72,55'0,05170"801210'28,31135"

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42 NUMEROS COMPLEJOS [cAP. 4

+9 Mediante la regla de cálculo, pasar de forma polar a binómica cada uno de los números complejosque se indican:(a) 10i3'(b\ 2s188"(c) s0/-93'(d) 4slr79'

Sol. l0 + j0,5230,87r + jzs-2,62 - jsO-4s + j0,78s

(e) 0,02194"(f) a,701266"k) 0,80L1'(h) 2001r8r"

Sol. -0,00139 + j0,02-0,0488 - j0,700,8 - j0,0696-200 - j3,4e

+10 Mediante la regla de cálculo, pasar de forma binómica a forma polar cada uno de los númeroscomplejos que se indican:

(q) 540 + j40 Sol. 54014,25' (e) 0,8 - i0,0696 Sol. 0,8/-5'(b) -r0 - j2s0 2s0l-92.29" u\ r0 + i0,s23 l0/3'(c) 8 - j0,5 8/3.58' k) -200 - i3'49 2001r8r"(d) 2s + i7r7 717188" *- (¿) 0,02 - y0,001 0,021-2,87'

+ll Como ejercicio con la regla de cálculo, pas"ár de una a otra forma los números complejos que seindican. Pasar las respuestas a la forma original:

(a) 40110" (e) 5,0 + 70,3(á) 18 - je A 0,s01r74"(c) 0,03 + j0,80 (c) 180 + 755(d) 0,06/-100' (h) 25i88"

(a) (10/53,1') + (4+ i2)( b ) ( 1 0 É ! : ) + ( 8 - i 2 )@) ?a - i6) + (2+ i4)(d) (2,831450 )- (2- i8)

(t) -0,05 - j0,80 (m) 80/-e8"(/ ) 1s0/ - 5' (n) - 15 -i30(k) 0,0021-r78" (o) s1233,r"(t) - 1080 +j250 (p) -26 + jrs

S¿/. 10 + i10 (¿) (-5 + i5) - (7,07/1350 )8 + i8 (f) (2- i lo) - (1 - i1o)-z - i2 (g) (10+i1) + 6 - (13,46/-42o,

ilo (h) -(5/53"t" ) - (1 - i6)

(q) 0,85/1'( ' ) 3 + j 4(s) 201-r43,r"(r) -5 - j8,66

+12 Hallar la suma o diferencia de los números complejos que se indican:

So/. 016 + i 1 0_ 4 + i 2

+13 Hallar el producto de los números complejos que se indican. Como ejercicio complementario,se pueden convertir todos los complejos a forma polar y calcular de nuevo su producto, com-probando el resultado:

(¿) (3 - iz)(L - i4) Sot. -5 - ir4( b ) ( 2 + i o x 3 - i 3 ) 6 - i 6 .(c) (-1 - i1X1 + i1) -i2

(d) (i2)(4- i3) 6 + i8

(e) (i2)(j5)(fl (-i1xi6)(g) (2+ i2)(2- i2)(h) ( r * ia)@-ia)

le)tf)k)(h)

Sol. -10

68* 2 * a z

L l L 2 l \ . 1

I + /8

+14 Hallar el cociente de los números complejos que se indican multiplicando numerado¡ y denominador por el complejo conjugado del denominador. Pasar los números a forma polar y calcularde nuevo su cociente comprobando el resultado:(o) (5 + i')/(L- ir) Sol. i5 (¿) (3 * i})/(z+ i2) Sot' l '5(b) (4 - i8)/(2 + j2) -r - ie (/) (-5 - i10)/(2 + i4) -2,s

(¿) (5 - iro\/(s + i4) -L - iz (s) 10/(6 * i8) 0'ó - 70'8(d) (8+ ir2)/(i2) 6 - i4 (h) i5/(2- i2) -r'2s + ir,2s

+15 Hallar cada unos de los productos que se indican:

(a) (2,5 + jl0x-0,85 +74,3) Sol. 451r77,f (e\ (2 + i6)(r8121") Sol. 113,5192,5"(b) (3,8 - j1,5X6 - i2,3) 2621-A,f lfl w0" (2sl-4s' x0'2/- 15') s120"( c ) ( 7 2 - j 7 2 ) ( r , 3 + i 4 , 8 ) 5 0 6 1 2 e , t - @ ) ( 1 2 - i r 6 ) ( 0 , 2 3 + i 0 ' 7 s ) 1 s , 6 6 l r e J :(d) (3/20")(2/_lf) 6l_y (h) ur,63)(2,6 + il) 4,s311r1,r"

+16 Expresar cada una de las relaciones por un único complejo:

\a)(b)(c)(d)

En(a)(b)

Q3,s + t8,5s)l@,53 - ¡2,rr) Sot. s&s:(21,2 - Pr,z)lQ,s4 - tj,s4) 610"(-7,07 +¡7,07\l@92+7'0,868) 2lr2s"(- j4s)16,36 - j6,36\ sl-4s"

cada uno de los casos siguientes hallar el

zt : l0 * j5, z2 : 20130 Sol. 7,18127,8'zt : 5145", zt : lOl_T 5,5115,2"

(6,881r2')lQ + jr) sot.(5 + j5)isl80'U(6 + rB)(-10 + t20)l9jJL

valor de la expresión + z) :Sol. :(c.l

(d)z t : 6 - ¡ 2 , 2 t :zt : 20, z2 : j40

+r7