Fundamentos de Electricidad: Conceptos, Componentes y Leyes Básicas

Conceptos Fundamentales de Electricidad

• Circuito eléctrico: Recorrido por el cual circulan los electrones. Consta de los siguientes elementos: un generador (pila), hilo conductor, interruptor y un receptor (bombilla, estufa, etc.).
• Corriente eléctrica: Circulación de electrones o carga eléctrica de forma continua por un circuito.

Clasificación de Materiales según su Conductividad

• Conductores: Los electrones pueden circular libremente por su interior. Los metales son buenos conductores.
• Aislantes: Los electrones no pueden circular fácilmente por su interior (plástico, aire, vidrio, etc.).
• Semiconductores: Propiedades intermedias entre los materiales conductores y los aislantes (silicio, germanio).
• Resistencia: Es la oposición de un material al paso de la corriente eléctrica.

Elementos de un Circuito

Generadores

Proporcionan la energía necesaria para que los electrones se muevan (pila, batería).

Receptores

Dispositivos que transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía útil:

• Bombilla: Luz y calor.
• Motores: Movimiento.
• Resistencias: Calor.
• Timbres: Sonido.

Elementos de Control

Se utilizan para abrir o cerrar el circuito:

• Interruptores: Abren o cierran el circuito de forma permanente.
• Pulsadores: Son interruptores que actúan solamente cuando se mantienen pulsados.
• Conmutadores: Permiten dirigir la corriente por una parte del circuito impidiendo que pase por la otra.

Elementos de Protección

Si la corriente de un circuito es muy elevada, los cables o componentes pueden calentarse en exceso, fundirse o dejar de funcionar. Para evitarlo se usan:

• Fusibles: Formados por un hilo muy fino que se funde si la corriente es demasiado alta.
• Interruptores magnetotérmicos o diferenciales: Los primeros son equivalentes a fusibles automáticos; los segundos protegen de fugas y derivaciones.

Magnitudes Eléctricas y Ley de Ohm

• Voltios (Tensión): Cantidad de energía que un generador es capaz de proporcionar a cada electrón. Se expresa mediante su voltaje o tensión.
• Amperios: Unidad de medida de la intensidad de una corriente eléctrica.
• Intensidad de corriente: Carga o número de electrones que atraviesan la sección de un conductor cada segundo. Intensidad = Número de electrones / Tiempo.
• Ley de Ohm:
  • Resistencia = Voltaje / Intensidad
  • Voltaje = Intensidad × Resistencia
  • Intensidad = Voltaje / Resistencia
• Ohmio: Unidad de resistencia eléctrica (1 ohmio = 1 voltio / 1 amperio).

Configuración de Circuitos

Circuito en serie

• Resistencia total o equivalente: R = R1 + R2 + R3...
• Generadores en serie: V = V1 + V2 + V3...

Circuito en paralelo

• Resistencia equivalente: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3...