Fundamentos de los Circuitos Eléctricos y Ley de Ohm
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Introducción a los Circuitos Eléctricos
Un circuito eléctrico es un recorrido por el cual circulan los electrones. Consta de los siguientes elementos:
- Un generador que proporciona energía.
- Hilo conductor.
- Interruptor.
- Receptor.
Se denomina corriente eléctrica a la circulación de electrones o carga eléctrica de forma continua por un circuito.
Conductores y Aislantes
Conductores: poseen electrones que se mueven con facilidad en su interior. Son buenos conductores todos los metales.
Aislantes: los electrones no pueden circular libremente. La madera, el vidrio, el plástico y el aire son aislantes.
Magnitudes Eléctricas Fundamentales
La cantidad de energía que una pila o batería es capaz de proporcionar a cada electrón viene expresada por su voltaje o tensión y se mide en voltios (V).
La intensidad de corriente eléctrica es la carga o el número de electrones que atraviesan la sección de un conductor cada segundo: I = Q / t. En el Sistema Internacional (SI), la intensidad de una corriente eléctrica se mide en amperios (A).
La Ley de Ohm
La resistencia que un material opone al paso de la electricidad es el cociente entre la tensión aplicada en sus extremos y la intensidad que lo atraviesa. Este enunciado se conoce como Ley de Ohm: R = V / I.
Configuración de Circuitos y Energía
Cuando en un mismo circuito existen elementos conectados en serie y en paralelo, la disposición es mixta. En este caso, lo que se mantiene invariable es la corriente que circula por los elementos que están en serie y la tensión de los elementos del circuito que están en paralelo.
La energía que consume en un tiempo determinado (t) un aparato eléctrico cualquiera por el que circula una intensidad (I) y cuyo voltaje de funcionamiento es V, viene dada por la siguiente expresión: E = V · I · t.
La energía, en el SI, se mide en julios (J), aunque también puede utilizarse la caloría (cal).
Si se conoce la potencia de un receptor, es fácil calcular la energía eléctrica que consume en kW·h; para ello se multiplica la potencia en kilovatios por el tiempo de funcionamiento en horas: E = P · t.
El Efecto Joule
La energía, en forma de calor, generada por la corriente eléctrica se conoce con el nombre de Efecto Joule. Se puede calcular mediante la fórmula: E = I² · R · t.