CIRCUITOS ELECTRICOS BASICOS

TEORIA DE LA ELECTRICIDAD Todo aquello de que está compuesto un cuerpo se llama MATERIA. La electricidad está directamente ligada a la materia. La más pequeña partícula en que puede ser dividida la materia, sin que pierda su propiedad, es el ATOMO. Hay más de un centenar de átomos diferentes que combinados de diferentes maneras, forman todas las sustancias conocidas. Las sustancias compuestas de una sola clase de átomos son llamadas: ELEMENTOS, y las que contienen dos o más átomos se conocen como: COMPUESTOS. El cobre, oro, oxígeno, hidrógeno son elementos; en tanto que el bronce, agua, vidrio, son compuestos.

Los átomos están constituidos por partículas aun menores. Estas partículas son: LOS ELECTRONES, PROTONES, y NEUTRONES. Los primeros son de carga negativa, los protones tienen carga positiva y los neutrones carecen de carga. Los neutrones y protones están unidos compactamente dentro de un núcleo en el centro del átomo y los electrones giran a su alrededor a velocidades fantásticas siguiendo una o más orbitas. El hecho de que los electrones se sostengan en sus orbitas, alrededor del núcleo se atribuye a una ley física que tiene sus aplicaciones en la electricidad... "LOS ELEMENTOS DE IGUAL CARGA SE REPELEN Y LOS DE DIFERENTE CARGA SE ATRAEN".

De esta manera, los electrones son atraídos hacia el núcleo, pero sobre los electrones que se encuentran en la orbita exterior, el núcleo ejerce menor atracción, por lo cual son más fáciles de desprender por una fuerza externa. De esta manera las propiedades eléctricas de la materia, son el resultado de fuerzas que existen entre los átomos, y estos son originados por la escasez de electrones en las orbitas exteriores de los elementos. En algunas sustancias, todos los electrones orbitales están ligados firmemente al núcleo, y en otras algunos de ellos están menos ligados, en cuyo caso podrán ser separados fácilmente de él, conociéndose entonces como electrones libres. (Los materiales que tienen electrones libres son conocidos como conductores eléctricos. El movimiento de los electrones libres es desordenado y en todas las direcciones, pero dependiendo del tipo de material de que se trate, y con la presencia de una fuerza externa de carácter físico, químico o magnético, se origina un flujo ordenado de los electrones libres. Este ordenamiento del flujo da como resultado la generación de electricidad.

CONDUCTORES Y AISLANTES Los materiales que tienen electrones libres son conocidos como conductores eléctricos. La mayor parte de los metales son buenos conductores y entre ellos la plata es el mejor, sin embargo el cobre es el más utilizado, porque además de tener buenas características conductoras es de menor precio.

CONDUCTORES Y AISLANTES Los materiales cuyos electrones están solidamente unidos al núcleo, debido a la fuerza de atracción que ejerce sobre ellos, son empleados como aislantes: porcelana, baquelita, vidrio, papel,' aceite, caucho, son buenos aislantes.

CONDUCTORES Y AISLANTES Existen además otros materiales cuyo comportamiento es intermedio entre el de los conductores y los aislantes. Estos se conforman de forma distinta según sean las condiciones de trabajo a que se sometan. A estos se les denomina: "SEMICONDUCTORES" y constituyen la base de los diferentes dispositivos electrónicos.

FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDAD El movimiento de los electrones a través de un conducto se comporta de una manera parecida a una corriente de agua.. De modo análogo se comporta la corriente eléctrica o flujo ordenado de electrones, a través de un conductor, bajo la acción de una fuerza externa Llamada: TENSION. Esta tensión se mide en voltios, (V) razón por la cual también se mide a la tensión VOLTAJE. Cuanto mayor sea la tensión o voltaje, mas fácilmente pasara la corriente. Denominamos VOLTIO a la unidad de medida del voltaje.

FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDAD LA INTENSIDAD ( I ) de la corriente eléctrica equivale a la electricidad que pasa en un tiempo determinado, esta intensidad se mide en Amperios (A). Cuando por un conductor circulan 63 x electrones en un segundo, decimos que esta circulando una corriente de un amperio.

FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDAD Por último, la noción de RESISTENCIA (R) en los conductores eléctricos (que son los hilos metálicos por los cuales circula la corriente eléctrica) es la misma que en los conductores para el agua, cuando son más cortos y gruesos, la electricidad parara más fácilmente, cuando sean largos y delgados presentará mas oposición al paso de la corriente. La unidad de la medida de resistencia es el OHMIO

FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDAD Un OHMIO" es la resistencia que pone un conductor al paso de un amperio al serie aplicado una tensión de un voltio. Si en un conductor es forzado a que circule mayor cantidad de corriente por él, de la que su resistencia permite, se generará calor, este principio se usa como base para las lámparas incandescentes. La luz es en efecto consecuencia de una deliberada restricción al flujo de corriente, por lo que al conductor o filamento alcanza una temperatura a la cual se torna incandescente.

FUSIBLE Esta propiedad se emplea para limitar la corriente que puede pasar por un conductor. En un sitio cualquiera de él, se coloca un trozo calibrado de hilo de plomo, (fusible) en cuanto la intensidad sube más de lo indicado, pone en peligro los conductores, con riesgo de incendio; entonces el fusible se calienta tanto que se funde y, queda cortado el paso de la corriente eléctrica.

Circuito eléctrico Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí, formando un circuito cerrado, y que permiten la circulación de la corriente a través de ellos. Los componentes de un circuito eléctrico son: –Generador –Conductores –Receptores –Elementos de control y maniobra –Elementos de protección.

Tipos de Corriente Corriente Continua: es aquella en la que el sentido del movimiento de los electrones es siempre el mismo. Corriente Alterna: es aquella en la que el sentido del movimiento de los electrones varia en función del tiempo. Puede ser rectangular, triangular,… pero la más habitual es la senoidal.

Generación Corriente alterna Cuando movemos un conductor en el interior de un campo magnético, circula corriente a través de este conductor.

Si en lugar de poner un conductor ponemos una bobina la corriente que circula es mayor. Al girar la espira experimenta una variación de flujo magnético, produciéndose una fuerza electromotriz inducida y una corriente eléctrica. Esta corriente se verá modificada según el ángulo que forman el campo magnético y la bobina. Tomando valores positivos y negativos. (Regla de la mano izquierda).

Corriente Alterna (senoidal) Frecuencia, f, es el número de veces por unidad de tiempo que se modifica el sentido de movimiento de los electrones. (Hz) Periodo, T, es el tiempo que se tarda en realizar un ciclo. (s) T=1/f Velocidad angular, , velocidad de giro del inducido en el alternador.  =2π·f * Vamos a estudiar la CA senoidal; cuya variación viene dada por la función trigonométrica.

Elementos pasivos de un circuito eléctrico Resistencias: su función es la oposición al paso de la corriente eléctrica. Condensadores: dispositivo capaz de almacenar carga eléctrica en superficies relativamente pequeñas. Carga almacenada Q=C·V Bobinas (o autoinducción): consiste en un conductor arrollado en espiral sobre en núcleo neutro, frecuentemente de material magnético.

REDUCCION DE CIRCUITOS CIRCUITOS EN SERIE CARACTERISTICAS La corriente es constante El voltaje es la suma de los voltajes en cada una de las resistencias La resistencia equivalente resulta de la suma de las resistencias R eq = R 1 +R 2

CIRCUITOS EN SERIE

CIRCUITOS EN PARALELO CARACTERISTICAS El voltaje es constante La corriente es la suma de las corrientes en cada una de las resistencias El inverso de la resistencia equivalente resulta de la suma del inverso de las resistencias

CIRCUITOS EN PARALELO

Para este ejercicio vamos a referenciar los diferentes subgrupos de resistencias que forman un tipo especifico de circuito (serie o paralelo). Req1 recuadro de color rojo Req2 circulo de color azul Req3 recuadro de color verde Req2 Req1 Req3

4 OHMS 5 OHMS OHMS