Conceptos Fundamentales de Electricidad: Circuitos, Corriente y Leyes Clave
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Fundamentos de Circuitos Eléctricos
El Circuito Eléctrico Básico
Un circuito eléctrico se compone, básicamente, de una fuente de alimentación (E) y una carga (R) unida a la fuente por medio de conductores. La carga puede ser una lámpara eléctrica, el calefactor de un tostador, el bobinado de un motor eléctrico, etc.
Corriente Continua (CC)
La corriente continua (CC) se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo.
La Ley de Ohm
La Ley de Ohm establece que la corriente eléctrica (I) en un conductor o circuito es igual a la diferencia de potencial (V) sobre el conductor (o circuito), dividida por la resistencia (R) que opone al paso de la corriente. La Ley de Ohm se aplica a la totalidad de un circuito o a una parte o conductor del mismo.
Se puede expresar matemáticamente en la siguiente fórmula o ecuación:
I = V / R
Fue postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm y es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica. Con ella se resuelven numerosos problemas eléctricos no solo de la física y de la industria, sino también de la vida diaria, como son los consumos o las pérdidas en las instalaciones eléctricas de las empresas y de los hogares.
Corriente Eléctrica o Intensidad Eléctrica
La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones).
Leyes de Kirchhoff
Las Leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1846 por Gustav Kirchhoff y son ampliamente usadas en ingeniería eléctrica e ingeniería electrónica.
Primera Ley de Kirchhoff: Ley de Corrientes de Kirchhoff (LCK)
La Primera Ley de Kirchhoff se conoce como la Ley de Corrientes de Kirchhoff (LCK) y su enunciado es:
“La suma algebraica de las corrientes que entran o salen de un nodo es igual a cero en todo instante.”
Esto significa que en cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran es igual a la suma de las corrientes que salen.
Resistencias en Circuitos
Resistencias en Serie
Dos resistencias están en serie si por ellas pasa exactamente la misma corriente. Las resistencias en serie se suman para obtener una resistencia equivalente:
Req = R1 + R2
Resistencias en Paralelo
Dos resistencias están en paralelo si sobre los terminales correspondientes de estas se establece un mismo voltaje. La resistencia equivalente de dos resistencias en paralelo es el producto de estas dividido por la suma de ambas:
Req = (R1 × R2) / (R1 + R2)