Conceptos Clave de Electricidad: Corriente, Voltaje, Resistencia y Circuitos

Conceptos Fundamentales de Electricidad

La electricidad es la rama de la física que estudia los fenómenos originados por las cargas eléctricas.

Tipos de Corriente Eléctrica

La corriente eléctrica es el movimiento de electrones.

Corriente Continua (CC)

La corriente continua (CC) es un flujo de electrones que va siempre en el mismo sentido.

Corriente Alterna (CA)

La corriente alterna (CA) es un flujo variable de electrones en magnitud y sentido, de manera cíclica. En la corriente alterna, las ondas de las señales se definen según su forma y las siguientes magnitudes:

• Amplitud: Es el valor máximo conseguido por la señal.
• Periodo: Es el tiempo entre dos puntos idénticos (unidad: segundos, s).
• Frecuencia: Es el número de ciclos que se producen en un segundo (unidad: Hertz, Hz).

Circuitos Eléctricos y sus Componentes

Un circuito eléctrico es un conjunto de componentes que permiten el paso de corriente eléctrica. Para conseguir el paso de corriente por el circuito, debe haber generadores y el circuito debe estar cerrado.

Componentes de un Circuito Eléctrico

Los componentes de un circuito eléctrico son los elementos que lo forman, cuya función es generar, transportar, controlar o transformar la electricidad.

Componentes Generadores

Los componentes generadores son los capaces de mantener una diferencia de potencial entre sus bornes y proporcionar energía eléctrica al circuito. Son:

• Pila (cilíndrica, de petaca, de botón y prismáticas)
• Batería
• Fuente de alimentación
• Alternador

Componentes de Control y Protección

Los componentes de control y protección son las partes del circuito destinadas a la protección y regulación del funcionamiento del circuito. Son:

• Interruptor
• Conmutadores (unipolar, bipolar y de cruce)
• Pulsadores (Normalmente Abierto - NA y Normalmente Cerrado - NC)
• Relé (de 1 circuito y de 2 circuitos)
• Final de carrera
• Fusible

Elementos de Conducción

Los elementos de conducción son las partes destinadas a conducir corriente eléctrica (ejemplo: cable).

Componentes Receptores

Los componentes receptores son los que consumen la energía y la transforman en otro tipo. Son:

• Resistencia
• Bombilla
• Motor
• Zumbador
• Electroimán

Magnitudes Eléctricas Fundamentales

Las magnitudes eléctricas básicas son el voltaje, la intensidad de corriente y la resistencia.

Voltaje, Tensión o Diferencia de Potencial

El voltaje, tensión o diferencia de potencial (V o d.d.p.) es la magnitud que indica la diferencia de energía entre dos puntos de un circuito. Se representa con V o d.d.p. y su unidad de medida en el Sistema Internacional (SI) es el voltio (V). Para medir la tensión entre dos puntos, se usa el voltímetro.

Intensidad de Corriente

La intensidad de corriente (I) es la magnitud eléctrica que indica la cantidad de carga eléctrica que atraviesa una sección de un conductor por unidad de tiempo. Se representa por I y su unidad en el SI es el amperio (A).

Carga Eléctrica

La carga eléctrica (Q) es una propiedad intrínseca de la materia. La unidad de medida de carga en el SI es el culombio (C), y la relación entre la cantidad de carga y la intensidad de corriente es I = Q/t.

Resistencia

La resistencia (R) es la magnitud eléctrica que indica la oposición que presenta un conductor al paso de una corriente eléctrica. Se representa con R y su unidad de medida en el SI es el ohmio (Ω). Para medir su valor, se usa el óhmetro.

Energía Eléctrica

La energía eléctrica (E) es una forma de energía fácil de generar y de transportarse a largas distancias. Se representa con E y su unidad de medida en el SI es el julio (J). También se mide en kilovatios hora (kW/h). Para medir su valor, se usan contadores eléctricos.

Potencia Eléctrica

La potencia eléctrica (P) es la energía por unidad de tiempo. Se representa por P y su unidad de medida en el SI es el vatio (W). Para medirla, se usa el vatímetro.

Leyes y Tipos de Circuitos

Ley de Ohm

La Ley de Ohm: El físico alemán Georg Ohm enunció la ley según la cual la intensidad de corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional al valor de la tensión e inversamente proporcional al valor de su resistencia eléctrica: I = V/R.

Circuito Equivalente

Un circuito equivalente está formado por una única pila y una resistencia.

Circuito en Serie

Un circuito en serie es aquel cuyos componentes se conectan uno a continuación de otro, formando una cadena. Sus características son:

• La resistencia equivalente es igual a la suma de las resistencias.
• La intensidad de corriente de todos los elementos es la misma que la intensidad de corriente total del circuito equivalente.
• Es un divisor de tensión: la tensión total proporcionada por los generadores se reparte entre todos sus receptores.
• La potencia generada es igual a la potencia consumida.

Circuito en Paralelo

Un circuito en paralelo es aquel cuyos componentes se conectan entre dos puntos.

Nodo Eléctrico

Un nodo eléctrico es un punto de un circuito donde confluyen tres o más conductores distintos.

Rama de un Circuito

Una rama es un tramo de circuito eléctrico comprendido entre dos nodos eléctricos consecutivos. Sus características son:

• La resistencia equivalente es igual a la inversa de la suma de las inversas de las resistencias.
• La tensión de todos los elementos es igual.
• Es un divisor de intensidad: la intensidad de corriente proporcionada por los generadores se reparte entre todos sus elementos.
• La potencia generada es igual a la potencia consumida.