Conceptos Básicos de Electricidad: Voltaje, Energía, Potencia y Componentes de un Circuito

Voltaje, Tensión o Diferencia de Potencial (ddp)

El voltaje, también conocido como tensión o diferencia de potencial, es la energía necesaria para transportar la unidad de carga desde un punto hasta otro punto de un circuito.

La fuerza electromotriz (fem) es la energía consumida por un generador de corriente para transportar la unidad de carga desde el polo positivo al negativo, por el interior del generador, para mantener en sus bornes una tensión determinada. Se mide en voltios.

Energía y Potencia Eléctricas: Efecto Joule

La energía eléctrica consumida por un receptor es el producto de la carga que lo atraviesa multiplicado por el voltaje. Cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor (cable), parte de su energía se transforma en calor. La cantidad de calor emitido dependerá de la resistencia que ofrezca el cable al paso de la corriente. Este fenómeno se conoce como efecto Joule.

Elementos de un Circuito

Un circuito eléctrico está compuesto por varios elementos:

• Generador: Proporciona la energía necesaria para que los electrones se muevan. Ejemplo: pilas.
• Receptores: Transforman la energía procedente del generador en energía útil. Ejemplo: motores, bombillas.
• Conductores: Hilos por los que circula la corriente. Ejemplo: cables.
• Elementos de control: Permiten o impiden el paso de electrones por el circuito o por una parte del mismo. Ejemplo: interruptores, pulsadores.
• Elementos de protección: Protegen el resto de elementos de los circuitos de sobrecargas, sobretensiones o derivaciones. Ejemplo: fusibles, diferenciales.

Generador de Corriente Eléctrica

Los generadores de corriente eléctrica son máquinas que transforman cualquier tipo de energía en electricidad. Todos los generadores están constituidos internamente por un circuito que ofrece una cierta resistencia al paso de los electrones, que se denomina resistencia interna.

La fuerza electromotriz del generador es igual a la diferencia de potencial en sus bornes.

Tipos de Generadores

• Generadores de Corriente Continua

  Se caracterizan porque la intensidad de la corriente que generan siempre va en el mismo sentido. Los más importantes son:

  • Dinamos: Empleadas en bicicletas, aprovechan la energía mecánica de rotación de la rueda para producir electricidad.
  • Placas fotovoltaicas: Aprovechan la luminosidad del sol para convertirla en energía.

• Generadores de Corriente Alterna

  Se caracterizan porque los electrones se mueven a lo largo del conductor en un sentido y al instante siguiente hacia el otro. Esto se debe a que la polaridad del generador está cambiando constantemente de signo.

Acoplamiento de Generadores

Suele ocurrir que en un mismo circuito haya acoplado más de un generador. En un circuito eléctrico sencillo, los generadores se pueden acoplar de tres formas: serie, paralelo y mixto.

• En serie: El polo positivo de un generador se conecta con el negativo del siguiente.
• En paralelo: Solamente se pueden acoplar generadores que produzcan la misma fuerza electromotriz.
• Mixto: La fuerza electromotriz de cada una de las series debe ser igual al resto.