Fundamentos de Máquinas y Circuitos Eléctricos: Conceptos Clave y Fórmulas
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Conceptos Fundamentales de Máquinas y Circuitos Eléctricos
Máquinas
Una máquina es un conjunto de elementos debidamente interconectados, capaces de transformar la energía en trabajo útil o que permiten transformar información.
Clasificación de Máquinas
Se clasifican según:
- La transformación que se produzca: energética o de información.
- El lugar de aplicación: en el hogar, transporte, industria, etc.
- Si tienen movimiento o no: dinámicas o estáticas.
Fórmulas Clave en Máquinas
- Trabajo (W):
W = F · d - Rendimiento (n):
n = (trabajo útil / energía de entrada) · 100 - Potencia (P):
P = W / T - Principio de la palanca (Fuerza por distancia):
Fa · Da = Fc · Dc - Relación de transmisión (Rt):
Rt = Ncond / Nmotriz
Circuitos Eléctricos
Un circuito eléctrico es el camino cerrado que forman un conjunto de elementos enlazados y por el cual circulan las cargas eléctricas. La circulación de estas cargas es lo que llamamos corriente eléctrica.
Componentes de un Circuito Eléctrico
Los componentes básicos de un circuito eléctrico son un generador, los conductores y un receptor. Además, existen otros dos tipos de componentes que se utilizan para controlar y proteger los circuitos:
- Dispositivos de control: Permiten abrir o cerrar el circuito a voluntad. Los más comunes son los interruptores, conmutadores y pulsadores.
- Dispositivos de protección: Evitan que los componentes del circuito sufran daños. Los más habituales son los fusibles.
Magnitudes Eléctricas Básicas
- Tensión o voltaje: Es la energía mediante la cual las cargas eléctricas son impulsadas desde el generador. Su unidad de medida es el voltio (V).
- Intensidad de corriente: También llamada corriente eléctrica, es la cantidad de cargas eléctricas que pasan por un punto cualquiera del circuito en un segundo. Su unidad de medida es el amperio (A) y su símbolo es I.
- Resistencia eléctrica: Es la dificultad que ofrecen los elementos del circuito al paso de la corriente eléctrica. Su unidad es el ohmio (Ω) y su símbolo es R.
La Ley de Ohm
La intensidad de corriente eléctrica que circula por un circuito es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.
I = V / R
Potencia Eléctrica
La potencia eléctrica es la capacidad que tiene un receptor para transformar cierta cantidad de energía en un tiempo determinado. Su unidad de medida es el vatio (W).
P = V · I (donde P es la potencia en vatios, V la tensión en voltios e I la intensidad en amperios)
Energía Eléctrica
La energía eléctrica transformada en un receptor es directamente proporcional a la tensión aplicada, a la intensidad de corriente que circula en él y al tiempo de paso de la corriente. La unidad de medida es el vatio-hora (Wh).