Conceptos Fundamentales de Circuitos Eléctricos: Componentes, Tipos de Corriente y Leyes

Conceptos Fundamentales de Circuitos Eléctricos

Un circuito eléctrico es un camino cerrado por el que circulan los electrones. Consta de los siguientes elementos: un generador que proporciona energía, un hilo conductor, un interruptor y un receptor.

Se denomina corriente eléctrica a la circulación de electrones de forma continua por un circuito.

Tipos de Materiales

• Conductores: Tienen electrones que se mueven con facilidad en su interior. Ejemplos: todos los metales.
• Aislantes: Los electrones no pueden circular libremente. Ejemplos: madera, vidrio, plástico.
• Semiconductores: Tienen propiedades intermedias entre los materiales conductores y aislantes. Ejemplos: silicio y germanio. Se utilizan en la fabricación de microprocesadores de ordenadores.

Resistencia Eléctrica

La resistencia eléctrica es la oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica.

• Metales: Resistencia casi nula.
• Aislantes: Resistencia muy elevada.

Componentes de un Circuito Eléctrico

• Generadores: Proporcionan la energía necesaria para que los electrones se muevan. Ejemplos: pilas y baterías.
• Receptores: Son dispositivos que transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía. Ejemplos: motores, resistencias, bombillas.
• Elementos de control: Se utilizan para dirigir e interrumpir la corriente eléctrica. Ejemplos: interruptores, pulsadores.
• Elementos de protección: Protegen el circuito de corrientes elevadas que pueden dañar los componentes. Un ejemplo común son los fusibles, que se funden si la corriente es excesiva, interrumpiendo el circuito.

Magnitudes Eléctricas

• Voltaje o diferencia de potencial: Es la cantidad de energía que una pila o batería (generador) es capaz de proporcionar a cada electrón. Se expresa por el voltaje o tensión y se mide en voltios (V).
• Intensidad de corriente eléctrica: Es el número de electrones que atraviesan la sección de un conductor cada segundo. Se representa con la letra 'I' y se calcula como: I = Q / t (donde Q es la carga y t es el tiempo).
• Potencia eléctrica: Capacidad que tiene un receptor eléctrico cualquiera para transformar energía en un tiempo determinado.

Ley de Ohm

La ley de Ohm establece que la resistencia (R) que un material opone al paso de la electricidad es el cociente entre la tensión (V) aplicada en sus extremos y la intensidad de corriente (I) que lo atraviesa: R = V / I.

Tipos de Corriente Eléctrica

• Corriente continua (CC): Los electrones circulan siempre en el mismo sentido y con una intensidad constante. Ejemplo: la corriente proporcionada por una batería.
• Corriente alterna (CA): Los electrones cambian de sentido varias veces por segundo (en Europa, 50 veces por segundo). La intensidad de la corriente no es constante.

Valor Eficaz

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.

Tensión Eléctrica

La tensión eléctrica es la energía que proporciona el generador a los electrones para mantenerlos en movimiento. Esta energía es consumida por los receptores.