CIRCUITOS ELÉCTRICOS

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Antonia Esther Parra Cortés
hace 6 años
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1 CICUITOS ELÉCTICOS.- CONCEPTOS FUNDAMENTALES Energía eléctrica. Actualmente, la eléctrica es la forma de energía más usada por varios motivos: Es fácil de producir. Se puede transportar a grandes distancias. Se puede transformar fácilmente en otro tipo de energía (luz, calor, sonido, movimiento...) Los fenómenos eléctricos se conocen desde la antigua Grecia, pero no fue hasta el siglo XIX que se pudo usar a nivel industrial. Para poder entender los circuitos eléctrico primero deberemos estudiar brevemente cuáles son las partículas responsables de estos fenómenos, y para ello antes tenemos que saber algo sobra la estructura de los átomos. Estructura atómica Toda la materia está formada por partículas llamadas átomos. A su vez, los átomos están formados por tres tipos de partículas, protones, neutrones y electrones. Los protones y los neutrones forman el núcleo, situado en el centro del átomo y que contiene casi toda la masa del átomo. protones y neutrones. Orbitando alrededor del núcleo se encuentran los electrones, cuya masa es despreciable frente a la de los Además de la masa, las partículas subatómicas tienen otra propiedad llamada carga eléctrica. Los protones tienen carga eléctrica positiva Los electrones tienen carga eléctrica negativa Los neutrones no tienen carga eléctrica. /6

2 Las cargas del mismo signo se repelen, mientras que las de diferente signo se atraen. La COIENTE ELÉCTICA consiste en el flujo o movimiento de electrones a través de un conductor. Existen dos tipos de corriente eléctrica: - COIENTE CONTINUA (DC) : los electrones se desplazan todos en el mismo sentido. Es la suministrada por las pilas y baterías. - COIENTE ALTENA (AC) : los electrones cambian periódicamente de sentido con el tiempo, de forma que realizan un movimiento de vaivén. Es la más ampliamente utilizada y la suministrada por la red eléctrica. Un CICUITO ELÉCTICO consiste en un conjunto de elementos, conectados entre sí, por los que circula una corriente eléctrica. Para que circule la corriente el circuito debe estar cerrado. Los elementos principales de un circuito eléctrico son los siguientes: a) GENEADOES: son dispositivos que crean una tensión eléctrica para que se produzca la corriente eléctrica. Los generadores pueden ser de dos tipos: - Generadores DC: generan una corriente continua (pilas, baterías, dinamos...) - Generadores AC: generan una corriente alterna (alternadores) b) CONDUCTOES: son los elementos que transmiten la corriente eléctrica; suelen ser cables metálicos (de aluminio o cobre), a través de los cuales circulan los electrones y se suelen encontrar recubiertos de un material aislante (PE, PVC...). c) ECEPTOES: son los elementos que utilizan la energía eléctrica y la transforman en otro tipo de energía. Existen muchos tipos de receptores, por ejemplo: - motores: energía mecánica de rotación - lámparas: energía luminosa - resistencia: energía calorífica 2/6

d) ELEMENTOS DE CONTOL: son dispositivos que permiten controlar el paso de la corriente eléctrica y manejar así el circuito a voluntad (interruptores, pulsadores, relés.

3 d) ELEMENTOS DE CONTOL: son dispositivos que permiten controlar el paso de la corriente eléctrica y manejar así el circuito a voluntad (interruptores, pulsadores, relés...) e) ELEMENTOS DE POTECCIÓN: son aquellos dispositivos que protegen el circuito de posibles sobrecargas que se puedan producir de forma imprevista y evitan así posibles daños en el circuito (fusibles, magnetotérmicos, diferenciales...) 2.- MAGNITUDES ELÉCTICAS El comportamiento de un circuito eléctrico se puede caracterizar mediante tres magnitudes básicas: intensidad de corriente, voltaje y resistencia eléctrica. - INTENSIDAD DE COIENTE (I): es la cantidad de carga eléctrica que circula por un conductor en un cierto tiempo y representa la cantidad de corriente eléctrica que atraviesa el circuito. Se mide en AMPEIOS (A) - VOLTAJE (V): También se le denomina TENSIÓN o DIFEENCIA DE POTENCIAL. epresenta la causa que impulsa a los electrones a circular por un conductor y mantener una corriente eléctrica. Se mide en VOLTIOS (V). Para entender mejor el funcionamiento de los circuitos eléctricos podemos compararlos con un circuito hidráulico, compuesto por dos depósitos con distinto nivel de líquido, conectados mediante un tubo, tal y como se muestra en la figura: Debido a la diferencia de alturas del líquido se va a producir una corriente desde el depósito de mayor nivel al otro. La diferencia de altura, que da lugar a una diferencia de presión, es la causa del movimiento del líquido. Algo semejante ocurre en un circuito eléctrico: para que la corriente circule por él es necesario una diferencia de potencial o voltaje entre sus extremos que tire de los electrones. Este voltaje aparece porque hay una diferencia de cargas entre los polos del generador. En uno de los polos (el negativo) habrá más carga de este signo que en el otro polo (el positivo). Si se cierra el circuito poniendo en contacto lo dos polos, las cargas se pondrán en movimiento, dando lugar a una corriente eléctrica, en la que las cargas siempre se mueven del polo negativo al positivo. Dependiendo de si la polaridad cambia con el tiempo o no, tenemos dos posibilidades: 3/6

4 Corriente continua: La polaridad no cambia. Por lo tanto los electrones siempre se mueven en el mismo sentido. El símbolo del generador de corriente continua es representado a la derecha. La línea vertical larga corresponde al polo positivo y la corta al negativo. Es la que proporcionan las pilas. Corriente alterna: La polaridad cambia de forma periódica (en Europa, 50 veces por segundo). En este caso, los electrones realizan un movimiento oscilatorio. Es el tipo de corriente que se genera en las centrales eléctricas. El símbolo del generador de alterna es el de la imagen de la derecha. - ESISTENCIA (): Es la dificultad que opone un conductor al paso de la corriente eléctrica. Se mide en OHMIOS ( ). La resistencia depende de la longitud y sección del conductor y de la naturaleza del mismo. Además, la resistencia de los conductores metálicos aumenta con la temperatura. LEY DE OHM Existe una relación entre la intensidad, el voltaje y la resistencia de un circuito eléctrico, de forma que si se varía alguna de estas magnitudes las otras también se van a ver modificadas. Esta relación viene dada por la ley enunciada por George Ohm en 826: La intensidad de corriente que circula por una resistencia es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional al valor de dicha resistencia: I= V La ley de Ohm pone de manifiesto cómo afecta el cambio en cada una de las magnitudes a las demás: a) Cuanto mayor sea el voltaje que se conecta al circuito, mayor será el empuje que proporciona a los electrones y en consecuencia la intensidad de corriente tendrá un valor más alto (por ello el voltaje aparece en el numerador de la ecuación) b) Si lo que aumenta es la resistencia, habrá una mayor oposición al paso de la corriente y por tanto la intensidad será menor (por ello la resistencia aparece dividiendo en la ecuación) Aplicando la ley de Ohm, dadas dos magnitudes podremos calcular la tercera: 4/6

5 - si conocemos la intensidad y el voltaje, queda definido el valor de : V I - si conocemos la intensidad y la resistencia, queda definido el valor de V: V = I - si conocemos el voltaje y al resistencia, queda definido el valor de I: V I 3.- ANÁLISIS DE CICUITOS Según la forma de conectar los elementos de un circuito entre sí, existen los siguientes tipos de circuitos: a) CICUITO SEIE: Los elementos del circuito se conectan uno a continuación de otro, de forma que la salida de cada elemento se encuentra a continuación de la entrada del siguiente. En los circuitos en serie existe un único camino por donde puede circular la corriente eléctrica. = I = I = I 2 = I 3 V = V + V 2 + V 3 b) CICUITO PAALELO: los elementos del circuito se disponen de manera que todas las entradas están conectadas a un punto común y las salidas a otro punto común. En los circuitos en paralelo existen varios caminos por los que puede circular la corriente eléctrica. 2 3 I =I + I 2 + I 3 V = V = V 2 = V 3 Mientras que al colocar elementos en serie la resistencia total aumenta, en los circuitos en paralelo la resistencia total disminuye. c) CICUITO MIXTO: son aquellos circuitos en los que existen a la vez elementos conectados en serie y en paralelo. En este caso se opera por separado con los elementos en serie y en paralelo según corresponda en función de la forma del circuito. 5/6

6 SÍMBOLOS ELÉCTICOS generador DC pila batería generador AC interruptor interruptor pulsador pulsador abierto cerrado abierto cerrado lámpara motor resistencia resistencia variable Conmutador timbre altavoz fusible amperímetro voltímetro óhmetro 6/6

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CIRCUITOS ELÉCTRICOS 1.- CONCEPTOS FUNDAMENTALES 2.-MAGNITUDES ELÉCTRICAS. LEY DE OHM 3.- ANÁLISIS DE CIRCUITOS 3.1.- CIRCUITO SERIE 3.2.- CIRCUITO PARALELO 3.3.- CIRCUITO MIXTO 4.- INSTRUMENTOS DE MEDIDA