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CIRCUITOS ELECTRICOS Ejemplos Lámpara ______________ Energía luminosa Timbre _______________ Energía Acústica Motor ________________ Energía mecánica Definición: Un circuito eléctrico es un conjunto de operadores o elementos que unidos entre sí permiten una circulación de electrones (corriente eléctrica) Si una corriente eléctrica circula desde un punto de partida, recorre un camino y vuelve a ese mismo punto, podemos decir que se ha establecido un circuito eléctrico. ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO Grupo de elementos Generadores o acumuladores Conductores Aislantes Receptores Finalidad Es el operador que proporciona la energía eléctrica acumulada o generada al circuito. Ejemplos: pilas, baterías Materiales que sirven de unión entre los distintos operadores eléctricos y permiten la circulación de la corriente Ejemplos hilos y cables Metales como plata, cobre, oro, aluminio,etc) Materiales que impiden el paso o derivación de la corriente eléctrica que atraviesa el circuito. Ejemplo vidrio, ambar, seda, madera, porcelana, aire seco Son operadores muy diversos que sirven para transformar la energía eléctrica recibida en otro u otros tipos de energía 1 Elementos complementarios: Son los elementos de maniobra o elementos de protección Grupo de elementos Elementos de maniobra Elementos de protección Finalidad Son operadores que, sin necesidad de modificar las conexiones del circuito, permiten manejar a voluntad la conexión. Ejemplos interruptores, pulsadores, conmutadores Son aquellos que nos protegen todo circuito eléctrico de posibles sobrecargas que se puedan presentar de forma imprevista. Ejemplos: fusibles, diferenciales, interruptores automático La circulación de la corriente eléctrica siempre va de menos (-) a mas (+) Magnitudes eléctricas básicas Intensidad (I) La intensidad de corriente o corriente eléctrica se define como la cantidad de carga eléctrica (electrones) que pasa por un conductor en la unidad de tiempo. Su unidad de medida es el amperio (A) y el aparato con el que se mide recibe el nombre de amperímetro. Voltaje (V) El voltaje o tensión representa la diferencia de potencial existente entre dos puntos de un circuito eléctrico. La tensión se mide en voltios (V) y su aparato de medida es el voltímetro. Resistencia (R) Se define la resistencia eléctrica como la mayor o menor dificultad que opone un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. Los materiales que presentan una gran oposición al paso de la electricidad reciben el nombre de aislante, y en consecuencia tienen una elevada resistencia eléctrica. Por el contrario, llamamos conductores a los materiales que apenas oponen resistencia al paso de la corriente. La unidad de media de la resistencia eléctrica es el ohmio (Ω), y su aparato de medida el ohmímetro. 2 Potencia La potencia eléctrica es la capacidad que tiene un aparato para transformar la energía eléctrica en otro tipo de energía. Cuanto más rápido sea capaz de realizar esta transformación mayor será la potencia del mismo. Para calcularla mediante la siguiente expresión: I Su unidad de medida es el watio (w) y el aparato de medida el watímetro. Energía La energía es la potencia consumida por unidad de tiempo, y responde a la siguiente expresión: Se mide en kilowatio-hora, mediante el contador de la luz instalado por la compañía eléctrica. Ley de Ohm A comienzos del siglo XX, G.S. Ohm descubrió que existía una relación entre las magnitudes fundamentales de la electricidad según una ley física que lleva su nombre y que se enuncia así:” La diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico es igual al producto de la intensidad que lo que recorre por la resistencia eléctrica medida entre dichos puntos”. Relación entre magnitudes eléctricas o ley de ohm La ley de ohm es la fórmula que relaciona la tensión, intensidad de corriente o resistencia Intensidad (I) = Tensión (V) Resistencia (R) 3 circuitos Circuito en Serie:Los circuitos en serie son aquellos que disponen de dos o más operadores conectados seguidos, es decir, en el mismo cable o conductor, se cumple las siguientes ecuaciones I1=I2=I3 Vt=V1 + V2 Rt= R1 + R2 Circuitos en paralelo: Un circuito en paralelo es aquel que dispone de dos o más operadores conectados en distintos cables. Con este circuitos se cumplen las siguientes ecuaciones It =I1 +I2 V1=V2= V3 1=1 +1 Rt=R1+R2 Mixto Denominamos un circuito mixto cuando en el podemos encontrar elementos conectados en serie y otros en paralelo. 4 Simbología Los esquemas eléctricos son dibujos abreviados que nos permiten representar de forma clara y sencilla las conexiones existentes entre los diferentes elementos de un circuito eléctrico. En ellos podemos identificar cada elemento con su correspondiente símbolo eléctrico. A continuación, se muestran los símbolos de los elementos más comunes: Símbolo Componentes PILA BATERÍA _______________ CONDUCTOR CONEXIÓN PUENTE LÁMPARA RESISTENCIA ALTAVOZ MOTOR INTERRUPTOR CONMUTADOR PULSADOR FUSIBLE 5 Efectos de la Electricidad Luz Al atravesar la corriente eléctrica el filamento de una bombilla, lo calienta hasta tal extremo que pone lo incandescente y como consecuencia de ello produce luz. Los tubos fluorescentes contienen un gas que tiene la propiedad de producir luz al paso de la corriente eléctrica. Calor Cuando un conductor es atravesado por una corriente eléctrica se produce un calentamiento del mismo que es debido a su resistencia eléctrica. En este fenómeno se basa el funcionamiento de muchas de nuestros aparatos domésticos como son: estufa eléctrica, plancha, horno, secador, tostador, etc. Movimiento Si hacemos circular una corriente eléctrica por un conductor en forma de espira situado dentro un campo magnético podemos conseguir que gire. Gracias a este fenómeno electromagnético, que constituye el principio de funcionamiento de los motores eléctricos, es posible transformar la electricidad en movimiento y viceversa. 6