Conceptos Básicos de Circuitos Eléctricos: Componentes, Tipos y Seguridad

Conceptos Básicos de Circuitos Eléctricos

Un circuito eléctrico es el conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica para transformarla en otro tipo de energía como, por ejemplo, energía calorífica (estufa), energía lumínica (foco) o energía mecánica (motor).

Componentes de un Circuito Eléctrico

• Interruptor: Interrumpe la circulación de la corriente, por ejemplo, para encender o apagar una lamparita.
• Fuente: Separa las cargas y provee energía. Ejemplo, las pilas y la red eléctrica.
• Conductores: Materiales por los que se transporta la corriente eléctrica y conectan los diferentes componentes del circuito, como cables o láminas de metal.
• Receptor: Artefacto que emplea la energía eléctrica para obtener un resultado.

Simbología

• Cable: ----------
• Interruptor: __./ .___
• Fuente: ---| |---
• Resistencia: www

Tipos de Circuitos

Circuito en Paralelo

Circuito que tiene dos o más caminos independientes desde la fuente, pasando a través de elementos del circuito hasta regresar nuevamente a la fuente. Mismo voltaje. Si se rompe una resistencia no pasa nada. El valor de R_total es siempre menor al valor que tiene cada resistencia.

Circuito en Serie

Es aquel circuito que posee más de una resistencia, pero solo un camino a través del cual fluye la electricidad. Si se rompe una resistencia se corta todo, ya que se abre el circuito y no circula corriente.

Seguridad en Circuitos Eléctricos

• Fusible: Consiste en un conductor que se quema, se funde (de allí su nombre), cuando la intensidad de corriente supera cierto valor. Como está en serie con el resto del circuito, lo interrumpe.
• Llave térmica: Su función de cortar la corriente eléctrica es la misma que en el caso del fusible. Cuando la intensidad de corriente que pasa por la llave es mayor que la permitida, produce el calentamiento de una traba metálica por efecto Joule, y su dilatación destraba un sistema elástico que abre la llave e interrumpe el circuito. Su ventaja frente al fusible consiste en que, reparado el problema, solo hay que conectarla nuevamente.
• El disyuntor es un dispositivo que detecta fugas de corriente eléctrica en el circuito. Si la intensidad que llega no es igual a la que sale, podría deberse al pasaje de corriente hacia tierra por el cuerpo de una persona y, en ese caso, el disyuntor corta la corriente en tiempos muy breves, del orden de los 30 milisegundos.
• Descarga a tierra: Consiste en un cable conductor que conecta los artefactos eléctricos con la tierra. Si el artefacto falla y la corriente circula por un lugar que no debe, al tocarlo una persona no recibirá la corriente, ya que la misma será transportada al suelo por la descarga a tierra.

Cálculos en Circuitos

Unidades:

• Resistencia: Ohm (Ω) - Símbolo: R
• Intensidad: Amperio (A) - Símbolo: I
• Voltaje: Voltio (V) - Símbolo: V

Fórmulas para Circuitos en Serie

• R_t: R₁ + R₂ + R₃ (R_t es la suma de todas las resistencias)
• I_t: I₁ = I₂ = I₃ = I₄
• I_t= V_t/R_t
• V₁: I₁ • R₁
• V₂: I₂ • R₂

Fórmulas para Circuitos en Paralelo

• 1/R_t= 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃
• Luego se invierte el resultado: R_t/1
• V_t: I_t • R_t
• I_t: V_t/R_t

Circuitos Abiertos y Cerrados

En un circuito abierto la electricidad no circulará porque el circuito se encuentra interrumpido o no comunicado.

Los circuitos cerrados son aquellos que no se encuentran interrumpidos y permiten el paso libre de corriente.