Estructura y Funcionamiento de los Sistemas Eléctricos

Elementos de un Circuito Eléctrico

Un circuito se compone de los siguientes elementos fundamentales:

• Energía
• Conversor
• Acumulador de energía
• Elementos de protección
• Elementos de control
• Receptores

Ejemplos: Viento, hélices, pilas, fusibles, interruptores y motores.

Generador de Corriente Eléctrica

Son máquinas que transforman cualquier tipo de energía en electricidad, considerando siempre su resistencia interna.

Tipos de generadores:

• Corriente continua: La intensidad circula siempre en el mismo sentido (ej. dinamos, placas fotovoltaicas).
• Corriente alterna: La corriente cambia de sentido constantemente.

Los generadores pueden realizar acoplamientos en serie, en paralelo o mixtos.

Acumuladores de Corriente Eléctrica

Dispositivos diseñados para almacenar energía eléctrica, tales como condensadores, pilas y baterías.

• Condensadores: Solo permiten el paso de corriente alterna. Constan de dos placas separadas por un aislante; al cargarse actúan como receptores y al descargarse como generadores.
• Pilas y baterías: Transforman energía eléctrica en química con un rendimiento del 90%. Sus características principales son: resistencia interna (transporte de electrones), capacidad (energía suministrada) y fuerza electromotriz (voltaje en circuito abierto).

Elementos de Protección

• Fusibles: Hilo conductor con alta resistividad y bajo punto de fusión.
• Interruptor magnetotérmico: Se abre ante un cortocircuito y permite reactivarse manualmente.
• Interruptor diferencial: Compara la intensidad de entrada y salida, derivando a tierra si detecta una fuga.

Receptores

Elementos que transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía:

• Motores: Energía eléctrica a mecánica.
• Electroimanes: Energía eléctrica a magnética.
• Resistencias: Fijas, ajustables, LDR o NTC.

Los receptores también permiten acoplamientos en serie, paralelo y mixtos.

Circuitos de Malla

Un circuito de una malla es un sistema cerrado simple con varios generadores y receptores, donde la intensidad es constante en todos los puntos.

Distribución de la Energía Eléctrica

Los transformadores eléctricos son máquinas estáticas que modifican la tensión o intensidad. Sus partes fundamentales son:

• Chapas de hierro: Núcleo donde circula el flujo magnético.
• Bobinado primario: Conectado a la red con n1 espiras.
• Bobinado secundario: Donde se genera la fuerza electromotriz (fem) con n2 espiras.

Caída de Tensión en el Transporte

Para minimizar las pérdidas durante el transporte, se aumenta el voltaje al inicio y se reduce al llegar al destino.