Conceptos Clave de Electricidad: Corriente, Voltaje y Resistencia

Conceptos Fundamentales de la Electricidad

Dispositivos de Protección Eléctrica

Existen diversos dispositivos de protección en instalaciones eléctricas. Algunos son equivalentes a fusibles automáticos (protección contra sobrecargas y cortocircuitos), y otros, conocidos como interruptores diferenciales, protegen de derivaciones o fugas de corriente.

Magnitudes Eléctricas Básicas

Voltaje (Tensión)

La cantidad de energía que una pila o batería es capaz de proporcionar a cada electrón viene expresada por su voltaje o tensión y se mide en voltios (V).

Intensidad de Corriente

La intensidad de corriente eléctrica es la carga o el número de electrones que atraviesan la sección de un conductor cada segundo: I = Q/t. En el Sistema Internacional, la intensidad de una corriente eléctrica se mide en amperios (A).

Resistencia Eléctrica

La resistencia que un material opone al paso de la electricidad es el cociente entre la tensión aplicada en sus extremos y la intensidad que lo atraviesa. Este enunciado se conoce como la Ley de Ohm: I = V/R.

Tipos de Circuitos Eléctricos

Circuito en Serie

En un circuito en serie, las magnitudes se comportan de la siguiente manera:

• Resistencia total: R = R1 + R2 + ...
• Voltaje total: V = V1 + V2 + ...
• Intensidad: I = cte (constante)

Circuito en Paralelo

En un circuito en paralelo, las magnitudes se comportan de la siguiente manera:

• Resistencia total: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ...
• Voltaje: constante
• Intensidad: variable

Corriente Continua (CC)

Entre los extremos de una pila o batería existe una tensión constante que no varía con el tiempo. Si cada segundo midiéramos con un voltímetro los voltios que hay en la batería de un coche, el resultado sería siempre 12 V. Si conectamos una bombilla a una batería, los electrones circulan siempre en el mismo sentido y con idéntica intensidad. Es lo que se conoce como corriente continua.

Corriente Alterna (CA)

En la corriente alterna, los electrones cambian de sentido 50 veces por segundo, y además no circulan siempre con igual intensidad. Si fuéramos capaces de medir los voltios que hay en un enchufe, obtendríamos el siguiente ciclo:

1. La tensión comienza siendo 0 V y sube hasta alcanzar los 325 V.
2. A continuación, desciende hasta situarse de nuevo en 0 V.
3. Ahora comienza a ser negativa y disminuye hasta -325 V.
4. Por último, aumenta hasta alcanzar otra vez 0 V.

Lo sorprendente es que este ciclo ocurre 50 veces cada segundo y se repite continuamente, esté conectado o no el aparato eléctrico. La variación de cualquier parámetro eléctrico, en este caso la tensión, con respecto al tiempo se denomina señal eléctrica. La tensión o voltaje que llega a nuestras casas recibe el nombre de señal alterna (porque adquiere valores positivos y negativos) y senoidal (debido a la forma de la señal).

Valor Eficaz de la Corriente Alterna

El valor eficaz de una señal eléctrica alterna es el valor que debería tener una señal continua para que ambas produjeran el mismo efecto energético. En el caso de una señal alterna senoidal, ese valor eficaz sería: Vef = Vmáx / 1,41 (aproximadamente Vef = Vmáx / √2).

Transformadores Eléctricos

La tensión alterna senoidal tiene una cualidad esencial frente a la tensión continua: su valor se puede aumentar o reducir mediante el uso de transformadores.