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El Circuito Eléctrico:
Definimos como circuito eléctrico al camino cerrado por el cual circula la
intensidad de corriente.
En dicho camino cerrado o circuito existirá una fuente de energía eléctrica
(pila,batería, generador , etc..) y uno o mas elementos que consumen o utilizan
de alguna manera dicha energía conectados entre sí de diversas formas.
En esta primera parte de la materia analizaremos los fenómenos eléctricos en
corriente continua, es decir en los cuales la intensidad de corriente circula
siempre en el mismo sentido.
Circuito serie:
Un circuito serie es aquel en el cual existe un camino único para la circulación
de la corriente eléctrica y por lo tanto por todos los elementos del mismo
circulará la misma corriente.
Como vemos en la figura anterior , tenemos un circuito formado por una batería
y tres lámparas conectadas en serie entre sí. En este circuito si por algún
motivo se desconecta o se quema alguna lámpara se apagan las otras dos.
¿Podrías explicar porqué?.........................................................
Además la fuerza electromotriz (tensión) que provee la batería se va a repartir
entre la cantidad de lámparas que estén conectadas en serie con la misma.
Evidentemente esta configuración no es la más adecuada para un circuito de
iluminación, hay otra forma más eficiente y práctica de conectar las lámparas.
Circuito Paralelo:
Como vemos en la figura, en un circuito paralelo cada lámpara o elemento de
consumo va a estar conectado en forma independiente con la batería o fuente
de energía. En este caso ,en la figura, aparecen indicados dos caminos
cerrados e independientes para la circulación de la corriente eléctrica.
La fuerza electromotriz (tensión) de la batería es la misma para cada lámpara o
elemento de consumo.
¿Que ocurriría en este caso si se quema una lámpara?.....................
Actividad nº1:
En base a lo tratado anteriormente te propongo que completes el siguiente
cuadro:
Circuito Serie Circuito Paralelo
Tensión de la batería
Intensidad de corriente
Caminos de circulación
Resistores:
En adelante y para los cálculos que haremos en vez de considerar las
lámparas como elementos de consumo de la energía eléctrica comenzaremos
a hablar de unos elementos de circuito denominados resistores.
Los resistores son elementos o componentes de un circuito que están
diseñados para valores determinados de resistencia eléctrica, por ejemplo:
10Ω, 100Ω, 50Ω o cualquier otro valor .
En los resistores reales hay una gama determinada de valores de resistencia
para los cuales se pueden adquirir.
Hasta aquí hemos hablado de circuitos eléctricos haciendo referencia en forma
directa o indirecta a tres parámetros básicos utilizados en electrónica.
Tensión o diferencia de potencial.
Intensidad de corriente.
Resistencia.
Estos tres parámetros están vinculados entre sí mediante una sencilla ecuación
denominada Ley de Ohm. Esta ley nos permite realizar cálculos en circuitos
eléctricos y determinar el valor de una variable sabiendo los valores de las
otras dos.
R
V
I
Donde:
V es la tensión o diferencia de potencial (en Voltios)
I es la intensidad de corriente (en Amperes)
R es la resistencia (en Ohms).
Leyes de Kirchoff:
La diferencia de potencial siempre se evalúa entre dos puntos de un
circuito.
En el circuito paralelo como mencionamos antes todos los resistores tendrán la
misma diferencia de potencial entre sus extremos o bornes de conexión , de
esta manera si la batería fuese de 9 Volt ,en bornes de cada uno de los
resistores conectados en paralelo con la misma habrá 9 Volt .
Pero ¿Qué sucede en el caso de tener un circuito serie?.
En el circuito serie vimos que la intensidad de corriente es la misma en todos
sus elementos.
Pero ¿Qué sucede en el circuito paralelo en donde hay mas de un camino
de circulación posible para la corriente?
Para contestar estas preguntas vamos a enunciar las dos leyes de Kirchoff.
Primera Ley de Kirchoff:
En los circuitos eléctricos hay puntos de conexión de tres o mas conductores
que vamos a llamar nodos o nudos.
“La suma de las intensidades de corriente que entran a un nodo es igual a
la suma de las intensidades de corriente que salen del mismo”
Las flechas representan la dirección del flujo de la corriente en el nudo. I 1 entra
a la unión, considerando que I2 e I3 salen. Si I1 fuera 20 A e I3 fuera 5 A, I2
tendría 15 A, según la ley de voltaje de I1=I2 + I3.
Segunda Ley de Kirchoff:
En un circuito en serie la suma de la diferencia de potencial entre los bornes de
cada elemento de consumo en adelante llamada caída de tensión es igual a la
tensión que provee la fuente de energía o batería.
En la figura anterior, la suma de las caídas de voltaje en R1, R2 y R3 deben ser
igual a 10V o sea, 10V =V1+ V2+ V3