Circuitos eléctricos
¿Qué es un circuito?
Un circuito eléctrico es una configuración cerrada que está compuesta por una fuente de poder o batería y una o más resistencias. El circuito más sencillo está compuesto por una resistencia y una fuente de poder, tal y como se aprecia en la siguiente imagen:
Alguno de los componentes eléctricos más usados en la escuela para estudiar los circuitos eléctricos son: la resistencia, el interruptor, la fuente de poder, el bombillo, el cual es considerado como una resistencia y el condensador. En la siguiente tabla encontraremos cada uno de los componentes mencionados anteriormente y sus respectivos símbolos. Vale la pena resaltar que el interruptor cuenta con dos posiciones, una cuando está abierto y no hay paso de corriente, y la otra cuando está cerrado y hay paso de corriente. La primera posición se representa como aparece en la parte superior de la segunda fila, y la segunda como aparece en la parte inferior de la misma fila.
Los componentes anteriormente mencionados pueden conectarse en serie, paralelo o combinando los dos anteriores. Esta última configuración recibe el nombre de circuitos mixtos.
Circuito en serie.
Circuito en paralelo.
Antes de continuar y centrarnos en la caracterización de un circuito en serie, recordemos que la fuente de poder no es un contenedor que suministra electrones al circuito, y por el contrario, es la fuente que provee la energía suficiente para mover los electrones de conducción del alambre. Para esclarecer este tema, veamos el siguiente video:
Ley de Ohm
La ley de Ohm es utilizada para resolver circuitos sencillos que cumplen las siguientes condiciones:
• El material del que está hecho el cable conductor debe ser Ohmico, es decir
que la resistencia se mantiene constante para un rango amplio de voltaje.
• La resistencia del material no debe variar con la temperatura, de hacerlo tendriamos
un conductor no Ohmico y por lo tanto no se puede aplicar la ley de Ohm.
Para los materiales que cumplen las codiciones mencionadas anteriormente, tenemos que el voltaje es directamente proporcional a la corriente y la la resistencia es la constante de proporcionalidad.
V- Voltaje y se mide en voltios [V]
I- corriente y se mide en Amperios [A]
R- Resistencia y se mide en Ohm [Ω]
Graficamente la correlación entre el voltaje y la corriente es una línea recta.
Donde la ecuación que describe dicho comportamiento es: V = 3.I
Experiencia de laboratorio sobre la ley de OHM
Actividad N°1
Haz clic en el siguiente botón y construye la ley de Ohm.
Circuitos en serie
Aclarado el asunto de la corriente eléctrica, veamos el siguiente video y profundicemos en la caracterización de un circuito en serie.
Actividad #1
Resuelve los siguientes test y practica lo aprendido sobre circuitos en serie
Circuitos en paralelo
En un circuito como este los componentes están conectados en paralelo y por ende sus terminales correspondientes comparten un punto de conexión, tal y como se puede apreciar en los puntos rojos de la siguiente imagen:
Otras de las características importante son:
Condiciones
Resistencias diferentes
● La corriente es diferente en cada resistor.
● La corriente que transita por cada resistor depende del valor de la resistencia, a mayor resistencia, menor corriente.
● El voltaje en cada resistor es el mismo e igual al de la bateria.
● Hay mayor gasto de energía y por ende la batería se descarga más rápido.
● Los bombillos iluminan con mayor intensidad en comparación a una conexión en serie.
● Los componentes funcionan independientemente, por lo tanto si uno se funde, los demás continuan funcionando.
● Para calcular la resistencia equivalente se utiliza la siguiente expresión:
Cuando tenemos dos resistencias puede usarse la expresión:
Actividad #2
Resuelve los siguientes test y practica lo aprendido sobre circuitos en serie y paralelo.