Fundamentos Esenciales de la Electricidad: Circuitos, Componentes y Ley de Ohm
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Fundamentos de la Electricidad y Circuitos Básicos
Conceptos Iniciales
- Los portadores de carga eléctrica son los Electrones.
- La corriente eléctrica es el movimiento de los electrones a través de un conductor.
Magnitudes Eléctricas Fundamentales
- Voltaje (V): Es la energía por unidad de carga que provoca que estas circulen por el circuito.
- Intensidad (I): Es la cantidad de carga que pasa por el conductor en un segundo. Se mide en amperios (A).
- Resistencia Eléctrica (R): Mide la oposición que presentan los conductores al paso de la corriente. Se mide en ohmios (Ω).
Materiales Conductores y Aislantes
Los materiales que dejan pasar la corriente eléctrica con facilidad se denominan conductores, y los que no, aislantes.
Componentes de un Circuito Eléctrico
Los elementos de un circuito se clasifican según su función:
Clasificación Funcional
- Generadores: Generan electricidad.
- Cables de Conexión: Sirven para unir los elementos del circuito.
- Elementos de Maniobra: Permiten controlar el circuito (abrir o cerrar).
- Elementos de Protección: Protegen a los receptores.
- Receptores: Transforman la energía eléctrica en otras formas de energía.
Ejemplos de Componentes
- Generadores: Pilas, baterías y dinamos.
- Cables de Conexión: Cobre y aluminio.
- Elementos de Maniobra: Pulsadores, interruptores y conmutadores.
- Elementos de Protección: Fusibles, diferenciales y magnetotérmicos.
- Receptores: Lámparas, resistencias, motores, timbres, etc.
Conceptos Específicos y Aplicaciones
- Un solenoide es un hilo enrollado con muchas vueltas.
- Al pasar electricidad por la bebida, esta se comporta como un imán y es atraída por el imán que la hace girar.
- Función del fusible: Por ejemplo, si el aparato eléctrico que deseamos proteger no puede soportar una intensidad mayor de 0,5 A, intercalamos en el circuito un fusible que se funda a esa intensidad.
Tipos de Conexión de Circuitos
- Conexión en Paralelo: Los elementos se disponen de forma que cada uno de ellos está conectado al polo positivo y al polo negativo.
- Conexión en Serie: Se conectan los receptores uno a continuación del otro.
Leyes de Conexión (Serie vs. Paralelo)
Conexión en Serie
- El voltaje de la pila se reparte entre todos los elementos: V = V₁ + V₂ + V₃.
- Circula la misma intensidad por todos los elementos: I = I₁ = I₂ = I₃.
Conexión en Paralelo
- Todos los elementos están a igual tensión: V = V pila.
- La intensidad se reparte entre todos los componentes: I = I₁ + I₂ + I₃.
Ley de Ohm y Aplicaciones Prácticas
- La Ley de Ohm relaciona voltaje, intensidad y resistencia.
- Para aumentar el voltaje, las pilas se conectarían en serie, es decir, una a continuación de la otra (se conecta el polo positivo de una pila con el polo negativo de la otra).
- Si las pilas se conectan en paralelo, el voltaje total es el mismo de una sola pila, pero el tiempo que tardan en agotarse es el triple.
- La dirección de giro de un motor se cambia cambiando su polaridad.