Principios Básicos de Electricidad y Electrónica

Conceptos Fundamentales de Circuitos Eléctricos

Circuito eléctrico: conjunto de elementos empleados para la transmisión y control de la energía eléctrica desde el generador hasta el receptor.

Intensidad de corriente: es la cantidad de electrones que circulan por un punto del circuito en un segundo, se mide en amperios (A). I = Q/t

Diferencia de potencial (ddp): es la energía necesaria para transportar la unidad de carga (culombio) desde un punto a otro de un circuito eléctrico.

Fuerza electromotriz (fem): es la energía consumida por un generador de corriente para transportar la unidad de carga (1 culombio) desde el polo positivo al negativo, por el interior del generador, para mantener en sus bornes una tensión determinada. I = V/R

Energía consumida por un receptor: es el producto de la carga que lo atraviesa multiplicada por el voltaje que hay entre sus bornes (nivel de energía que posee esa carga). E = V·I·t = I·R·t = I²·R·t = V²·t/R

Componentes de un Circuito Eléctrico

Generadores de Corriente Eléctrica

Son todas aquellas máquinas que transforman cualquier tipo de energía en electricidad. Pueden ser de corriente continua (dínamo o placas fotovoltaicas) o de corriente alterna.

Acumuladores de Corriente

Son dispositivos electrónicos que sirven para almacenar energía eléctrica.

• Condensadores: constan de dos placas separadas entre sí mediante un aislante.
• Capacidad de un condensador: Q = C·V
• Pilas o Baterías: transforman la energía química en energía eléctrica.

Elementos de Control y Maniobra

• Interruptor: unipolar y bipolar
• Conmutador
• Relé

Elementos de Protección de Circuitos

• Protección de Instalaciones: fusible
• Protección de Personas: interruptor diferencial

Receptores

Motores, electroimanes.

• Resistencias: fijas, ajustables o potenciómetros, LDR (Light Dependent Resistors) y NTC (Negative Temperature Coefficient), PTC (Positive Temperature Coefficient).

Leyes Fundamentales

Leyes de Kirchhoff

• 1ª Ley (Ley de Nodos): En cualquier nodo del circuito (punto de la red donde concurren dos o más conductores), la suma de las intensidades de corriente que llegan es igual a la suma de las intensidades que salen.
• 2ª Ley (Ley de Mallas): En todo circuito cerrado, la suma algebraica de las fuerzas electromotrices (tensiones que producen los generadores) es igual a la suma algebraica de las caídas de tensión (debido a los receptores existentes). Σe = ΣR·I

Otros Componentes y Conceptos

Transformadores Eléctricos

Son máquinas estáticas que se emplean para transformar la energía eléctrica primaria en energía eléctrica secundaria, elevando o reduciendo la tensión o la intensidad de corriente alterna.

Caída de Tensión en el Transporte de Electricidad

Caso A: P = V·I = I²·R

Caso B: P = I²·R

Cálculo de Líneas

e = 2 V₂ + V₁ = V + V₁.

Acoplamiento de Componentes

Acoplamiento en Serie

I = V/Rₜ; I = V₁/R₁ → V₁ = I·R₁; I = V₂/R₂ → V₂ = I·R₂

Acoplamiento en Paralelo

Iₜ = V/Rₜ; Iₜ = I₁ + I₂ + I₃ + ...; Rₜ = 1 / (1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + ...)