Conceptos Esenciales sobre Circuitos Eléctricos y sus Elementos

El Circuito Eléctrico: Conceptos Fundamentales

Todas las cosas están formadas por átomos. En el centro del átomo se encuentra el núcleo, que contiene dos tipos de partículas: protones (carga positiva) y neutrones (sin carga). Alrededor del núcleo giran los electrones (carga negativa).

Clasificación de Materiales

• Materiales Conductores: Son aquellos que dejan pasar la electricidad, como el cobre, hierro o aluminio.
• Materiales Aislantes: No permiten el paso de la electricidad, como la madera, la cerámica o el plástico.

Corriente y Definición de Circuito

Corriente Eléctrica

Se produce cuando hay un gran número de electrones que viajan por un material conductor.

Un Circuito Eléctrico

Es un camino cerrado por donde circulan electrones. Este camino está formado por cables y otros componentes eléctricos. La finalidad de los circuitos es hacer que la corriente eléctrica realice un trabajo útil, como iluminar o mover un motor. En un circuito eléctrico se produce una transformación de energías: la energía eléctrica de los electrones en movimiento se transforma en energía luminosa, mecánica, sonora, etc.

Un circuito eléctrico puede ser muy sencillo, como una bombilla conectada a una pila, o puede ser muy complicado, como el que hay en el interior de un ratón.

Familias de Componentes Eléctricos

Los componentes se agrupan según su función:

1. Generadores: Suministran corriente eléctrica al circuito (ejemplo: pilas).
2. Receptores: Transforman la energía de la corriente eléctrica en un trabajo útil (ejemplo: motor).
3. Conductores: Permiten que circule la corriente eléctrica (ejemplo: cables).
4. Elementos de Control: Gobiernan el circuito eléctrico (ejemplo: interruptores).

Esquema Eléctrico y Sentido de la Corriente

Esquema Eléctrico

Los componentes eléctricos se conectan para formar circuitos. Cada componente tiene un símbolo. La representación gráfica de estas conexiones se le llama esquema eléctrico.

Sentido de la Corriente

Cuando conectamos todos los elementos de un circuito eléctrico, el generador produce una fuerza llamada fuerza electromotriz que induce el movimiento de electrones. Los electrones salen del polo – de la pila y van hacia el polo +. Esto es el llamado sentido real de la corriente.

Circuitos Abiertos o Cerrados

• Circuito Cerrado: Cuando todos los componentes de un circuito están conectados entre sí, no hay ninguna discontinuidad y la corriente eléctrica puede circular.
• Circuito Abierto: Cuando existe alguna discontinuidad, la corriente no circulará.

Generadores: Fuente de Energía

La familia de los generadores engloba todos los componentes eléctricos que tienen como función suministrar corriente eléctrica al circuito.

Tipos de Generadores Comunes

• La dinamo (de una bicicleta).
• Las células solares (de un coche solar).
• La batería (de un teléfono móvil).
• Las pilas.

Tipos de Pilas Más Comunes

• Pilas botón: Usadas en relojes (3 voltios).
• Pilas prismáticas: Usadas en coches de radiocontrol (9 voltios).
• Pilas de petaca: Usadas en linternas (4,5 voltios).
• Pilas cilíndricas: Usadas en juguetes (1,5 voltios).

Tensión Eléctrica

Indica la energía que tienen los electrones que salen de los generadores. El nombre voltio se estableció en honor al físico italiano Alessandro Volta, quien estudió la electricidad.

Consideraciones Ambientales

Un cargador de pilas, conectándolo a un enchufe de casa, permite volver a cargar pilas recargables en unas horas. Las pilas contienen sustancias y elementos químicos que pueden ser muy contaminantes, como el mercurio (Hg), por eso es necesario depositarlas en recintos especiales.

Receptores: Transformadores de Energía

Los receptores reciben la corriente eléctrica y la utilizan para realizar un trabajo útil, como iluminar o mover una máquina.

Tensión Eléctrica de los Receptores

Todos los aparatos que funcionan con electricidad tienen una plaquita denominada placa de características, donde se indican todas sus especificaciones eléctricas.

Ejemplos de Receptores

La Bombilla

Es un receptor que transforma la energía eléctrica en energía luminosa. Existen muchos tipos de bombillas, pero la más común es la bombilla de incandescencia.

Motor Eléctrico

El motor eléctrico es el receptor que transforma la energía eléctrica en energía mecánica de rotación.

Zumbador

Es un componente que transforma la energía eléctrica en energía sonora.