Componentes Esenciales de los Circuitos Eléctricos y su Función

Elementos de transporte

Son los encargados de llevar la carga eléctrica del generador hasta el punto de consumo. Se les llama cables y se representan simbólicamente mediante una línea.

Resistencia de los conductores

La resistencia de un conductor eléctrico presenta las siguientes características:

• Es proporcional a la longitud del elemento de transporte.
• Es inversamente proporcional a su sección.
• Para una misma longitud y sección, depende del material.

La fórmula que describe esta relación es: R = ρ • L / S

Resistividad

La resistividad (ρ) es un parámetro característico de cada material. Se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente un elemento de un metro de longitud y un metro cuadrado de sección. Se mide en ohmios por metro (Ω·m). Un ejemplo es la resistividad del cobre, que es de aproximadamente 1,72 x 10⁻⁸ Ω·m. Según su resistividad, los materiales se clasifican en conductores y aislantes.

Elementos de control

Permiten modificar la potencia eléctrica que se entrega desde el generador hasta el punto de consumo. Se dividen en dos tipos: los que permiten o cortan el paso de la corriente y los que regulan de forma continua la potencia entregada.

• Interruptores: Son elementos con dos puntos de conexión que poseen dos posiciones estables (abierto o cerrado).
• Conmutadores: Tienen tres o más puntos de conexión exteriores y poseen dos o más posiciones estables.
• Pulsadores: Disponen de dos conexiones externas y solo una posición estable. Vuelven a su estado inicial al cesar la pulsación. Pueden ser normalmente abiertos (NA) o normalmente cerrados (NC).
• Relé: Consta de una bobina con un núcleo de hierro que, al recibir corriente, actúa como un electroimán para accionar uno o varios contactos.
• Potenciómetro: Es una resistencia variable que tiene tres terminales: dos fijos en los extremos y uno móvil. La posición del contacto móvil determina el valor de la resistencia. La corriente se puede calcular con la fórmula: I = E / (Rc + Rp).

Elementos de protección

Su función es aislar del resto de la instalación aquella parte donde se produce una situación anómala y proteger a las personas de contactos eléctricos peligrosos.

Protección contra sobrecargas

Una sobrecarga se produce cuando una instalación consume una corriente mayor que la habitual de forma sostenida. Para evitar daños, se incorporan interruptores térmicos.

Protección contra cortocircuitos

Un cortocircuito se produce cuando dos conductores de distinta polaridad hacen contacto directo, provocando un aumento brusco de la corriente, que puede ser muchas veces superior a la nominal.

Dispositivos de protección contra cortocircuitos:

• Interruptores magnéticos: Abren el circuito cuando detectan una corriente instantánea muy elevada. Es habitual que se combinen con la protección térmica en un solo dispositivo llamado interruptor magnetotérmico, que protege tanto de sobrecargas como de cortocircuitos.
• Fusible: Consta de una lámina o un hilo que se funde y abre el circuito si la corriente que circula supera un valor determinado durante un tiempo. Son dispositivos económicos y seguros.

Protección contra contactos indirectos

Un contacto indirecto se produce cuando una persona toca la carcasa metálica de un equipo que ha quedado accidentalmente bajo tensión debido a un fallo de aislamiento. Esto puede ocasionar daños graves.

Métodos de protección:

• Aislar completamente las partes metálicas del equipo (doble aislamiento).
• Reducir la tensión de alimentación a valores de seguridad (por ejemplo, 24 voltios).
• Conectar todas las carcasas a una toma de tierra y utilizar un interruptor diferencial, que detecta pequeñas fugas de corriente y corta el suministro.

Elementos de consumo (Receptores)

Son los dispositivos que transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía útil. Un grupo importante son los que la transforman en energía luminosa, como las lámparas incandescentes y las lámparas fluorescentes.

• Los motores eléctricos funcionan de forma inversa a los generadores electromagnéticos: transforman la energía eléctrica en energía mecánica.
• También son importantes los elementos destinados a la producción de calor mediante el efecto Joule, como las resistencias calefactoras.