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El circuito eléctrico es parecido a un circuito hidráulico ya que puede
considerarse como el camino que recorre la corriente (el agua) desde un
generador de tensión (también denominado como fuente) hacia un dispositivo
consumidor o carga.
La carga es todo aquello que consume energía para producir trabajo: la carga
del circuito puede ser una lámpara, un motor, etc.
La carga es todo aquello que consume energía para producir trabajo: la carga
del circuito puede ser una lámpara, un motor, etc. (en el ejemplo de la
ilustración la carga del circuito es una sierra que produce un trabajo).
La corriente, al igual que el agua, circula a través de unos canales o tuberías;
son los cables conductores y por ellos fluyen los electrones hacia los
elementos consumidores.
En el circuito hidráulico, la diferencia de niveles creada por la fuente
proporciona una presión (tensión en el circuito eléctrico) que provoca la
circulación de un caudal de líquido (intensidad); la longitud y la sección del
canal ofrecen un freno al paso del caudal (resistencia eléctrica al paso de los
electrones).
Símil hidráulico. La corriente, al igual que el agua, circula a través de unos
canales o tuberías; son los cables conductores y por ellos fluyen los electrones
hacia los elementos consumidores.
“Para que pueda circular corriente eléctrica, es necesario que lo haga en un
circuito cerrado. El circuito eléctrico y sus unidades son los primeros conceptos
que hay que conocer para entender todos los fenómenos eléctricos.”
Casi todos los circuitos eléctricos que usamos están en paralelo.
Veamos qué ocurre cuando falta o se funde una bombilla:
La conexión en serie
Circuito Mixto: Es aquel circuito en el que los elementos (ya sean
generadores, receptores o elementos de mando) no están todos en serie ni
están todos en paralelo, sino que unos están en serie y estos, a su vez, están
conectados en paralelo con otro/s o al revés. Veamos un ejemplo de circuito
mixto, en este caso de interruptores:
Asociación de elementos en un circuito:
En Serie: intensidades y voltajes del circuito en serie:
INTENSIDAD
En este tipo de conexión, como solo hay un
camino para la corriente eléctrica,
la intensidad es la misma en cualquier
punto del circuito.
VOLTAJE
El voltaje varía de unos puntos a otros, pues
cada elemento necesita “su voltaje” para
funcionar.
La suma de todos los voltajes ha de ser
el que nos proporciona la pila.
- Todos son atravesados por la misma intensidad de corriente:
Misma I
ITOTAL= I1 = I2 = I3 = ···
- La tensión total se reparte. Cada elemento tiene su propia tensión:
Distinto V VTOTAL = V1+V2+V3+ ···
En serie se suman las resistencias. Por lo tanto, aumenta la resistencia; la total será mayor que la mayor.
En Paralelo: intensidades y voltajes del circuito en paralelo:
INTENSIDAD
La intensidad de corriente se reparte
entre los distintos caminos del circuito, y la
suma de las intensidades de todas
las ramas es la intensidad total “que
sale de la pila”.
VOLTAJE
En cambio, el voltaje es el mismo en todas
las ramas del circuito: es el voltaje que
suministra la pila.
- Todos tienen la misma tensión:
Mismo V
VTOTAL= V1 = V2 = V3 = ···
- La intensidad total se reparte. Cada elemento es recorrido por una intensidad:
Distinta I
ITOTAL= I1+I2+I3+ ···
En paralelo se calcula como el inverso de la suma de los inversos. Por lo tanto, disminuye la resistencia; la total será menor que
la menor.
En la conexión en serie la intensidad es la misma en cualquier punto del circuito, pero el
voltaje se reparte entre los distintos elementos.
En la conexión en paralelo la intensidad se reparte entre las diferentes ramas del circuito,
pero el voltaje es el mismo en todas las ramas.
Magnitud
Símbolo
Concepto
Unidad
Símbolo
Carga
eléctrica
Intensidad
de
corriente
Voltaje o
Tensión
Q
Cantidad de electricidad o número de
electrones que tiene un cuerpo
Cantidad de carga que atraviesa a un conductor
cada segundo
Culombio
C
Amperio
A
I = Q/t A (1C/s) Ley de Ohm I =
V/R (1A=1V/1Ω)
Diferencia de potencial eléctrico que existe
entre dos puntos de un circuito
Voltio
V
VAB  V=I·R
VAB=VA-VB=WB A/Q
Oposición que presenta todo cuerpo al paso de
la corriente eléctrica
Energía eléctrica desarrollada (generada o
consumida) cada segundo
Ohmio
Ω
R=V/I
Vatio
W
Julio o
kilowatio/ h
J kW·h
P=V·I 1W=1V·1A (P=R·I2 P=V2/m)
P=E/t
E=P·t = V·I·t 1J=1W·s 1Cal=18J
1kW·h=3.6·106J
I
V o (U)
Resistencia
R
Potencia
P
Energía
eléctrica
E
Capacidad de realizar un trabajo de origen
eléctrico
Relaciones
1C = 6.2·1018e
R=ρ·L/s
[ρ]= Ω·mm2/m