Circuitos Electricos

¿ Que es un circuito?

Se denomina así el camino que recorre una corriente eléctrica. Todo circuito eléctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente de energía, en este caso, de una corriente eléctrica.

¿Qué es la corriente eléctrica? Recibe este nombre el movimiento de cargas eléctricas (electrones) a través de un conducto; es decir, que la corriente eléctrica es un flujo de electrones.

Cuando algunos átomos se combinan para formar sólidos, frecuentemente quedan libres uno o más electrones, que pueden moverse con facilidad a través del material. En algunos materiales, llamados conductores, ciertos electrones se liberan fácilmente. Los metales, en particular el cobre y la plata, son buenos conductores.

Sabemos que la energía eléctrica se puede transformar en energía calorífica. Hagamos una analogía, cuando hace ejercicio, tu cuerpo está en movimiento y empiezas a sudar, como consecuencia de que está sobre calentado. Algo similar sucede con los conductores cuando circula por ellos una corriente eléctrica (movimiento de electrones) y el circuito se sobrecalienta. Esto puede ser producto de un corto circuito.

Los circuitos eléctricos pueden estar conectados en serie, en paralelo y de manera mixta.

Diferencia de potencial

La diferencia de potencial es constante. Al circular partículas cargadas entre dos puntos de un conductor se realiza trabajo. La cantidad de energía necesaria para efectuar ese trabajo sobre una partícula de carga unidad se conoce como diferencia de potencial (V). Esta magnitud se mide en volts. Cuando una carga de 1 coulomb se desplaza a través de una diferencia de potencial de 1 volt, el trabajo realizado equivale a 1 joule. Esta definición facilita la conversión de cantidades mecánicas en eléctricas.

L = V.q

L: trabajo [J]

V: diferencia de potencial o tensión [V]

Elementos pasivos y activos

Son los elementos que componen un circuito eléctrico.

Los elementos pasivos, son aquellos, que al circular corriente producen una diferencia de potencial entre sus bornes y disipan potencia en forma de calor (consumen energía).

Los elementos activos, son dispositivos capaces de generar una tensión o una corriente (en forma más general un campo eléctrico) y suministrar potencia a una carga dada (entregan energía).

Estos elementos también se pueden tomar como:

- Elementos activos ⇒ la tensión y la corriente tienen igual signo.

- Elementos pasivos ⇒ la tensión y la corriente tienen distinto signo (ej.: una fuente cargándose).

Clasificación.

Los circuitos eléctricos se clasifican de la siguiente forma:

 Tipos de circuitos.

CIRCUITOS EN SERIE

Los circuitos en serie se caracterizan por tener las resistencias conectadas en la misma línea existente entre los extremos de la batería o la pila, es decir, situados uno a continuación del otro. Por tanto, la corriente fluye por cada resistor uno tras otro.
Si ponemos un ejemplo utilizando las centrales hidráulicas, podemos decir que dos depósitos de agua están conectados en serie si la salida de uno de ellos se conecta a la entrada del segundo. Otro ejemplo donde aparece la conexión en serie puede ser las baterías eléctricas, ya que están formadas por varias pilas que se encuentran conectadas en serie para alcanzar el voltaje necesario.

CIRCUITOS EN PARALELO

Los circuitos en paralelo se caracterizan por tener conectadas varias vías alineadas paralelamente entre sí, de tal forma que cada vía tiene una resistencia y estas vías están conectadas por puntos comunes, tal y como podemos apreciar en la siguiente imagen.

CIRCUITO MIXTOS

Los circuitos mixtos, como su propio nombre indica, son circuitos que mezclan resistencias conectas en serie y en paralelo. Es decir, dentro de uno de las vías paralelas, podemos encontrar un mini circuito en serie, como el que podemos ver en la imagen.





En primer lugar tenemos que operar con el circuito secundario (en este caso el circuito en paralelo) para trabajar a continuación como si se tratase de un único circuito (en serie).

DIFERENCIAS ENTRE LOS CIRCUITO EN SERIE Y EN PARALELO


Principalmente los circuitos en paralelo se diferencias de los circuitos en serie en dos aspectos fundamentales:
1- Los circuitos en paralelo presentan mayor número de vías que un sistema en serie.
2- Los circuitos en paralelo tienen una alineación distinta, de tal forma que afecta a la corriente que fluye a través del circuito en cada uno de los casos.

Leyes relacionadas.

Ley de Ohm

La ley básica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, según esta ley, la cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a la fem aplicada al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito, y suele expresarse mediante la fórmula:

i = V/R

R: resistencia del material [Ω]

La ley de Ohm se aplica a todos los circuitos eléctricos, tanto a los de corriente continua (CC) como a los de corriente alterna (CA), aunque para el análisis de circuitos complejos y circuitos de CA deben emplearse principios adicionales que incluyen inductancias y capacitancias.

Leyes de Kirchhoff

Si un circuito tiene un número de derivaciones interconectadas, es necesario aplicar otras dos leyes para obtener el flujo de corriente que recorre las distintas derivaciones.

1° ley: la ley de los nudos o nodos, enuncia que en cualquier unión en un circuito a través del cual fluye una corriente constante, la suma de las intensidades que llegan a un nudo es igual a la suma de las intensidades que salen del mismo.

2° ley: la ley de las mallas afirma que, comenzando por cualquier punto de una red y siguiendo cualquier trayecto cerrado de vuelta al punto inicial, la suma neta de las fuerzas electromotrices halladas será igual a la suma neta de los productos de las resistencias halladas y de las intensidades que fluyen a través de ellas. Esta segunda ley es sencillamente una ampliación de la ley de Ohm.

ΣV = 0 (en una malla)

V - V₁ - V₂ = 0

En un elemento activo el sentido de la corriente y de la tensión son iguales.

En un elemento pasivo el sentido de la tensión es inverso al de la corriente.

Equipo 7

Samuel Anaya

Saul Martines

Parra Camara

Omar Silva

Cristian Villa