Principios Básicos de Electricidad: Voltaje, Resistencia, Corriente y Circuitos
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Conceptos Fundamentales de Electricidad
El voltaje o diferencia de potencial es la diferencia de energía por unidad de carga existente entre dos puntos. Se mide en voltios (V).
La resistencia eléctrica es la dificultad que opone un material al paso de electrones a través de él. Se mide en ohmios (Ω). Depende de distintos factores: el tipo de material, su longitud y su sección (grosor).
Clasificación de Materiales según su Resistencia
- Conductores: Permiten fácilmente el paso de corriente (ej. plata, oro).
- Semiconductores: Ofrecen una resistencia intermedia (ej. silicio, germanio).
- Aislantes: Dificultan o impiden el paso de corriente (ej. madera, plástico).
La intensidad eléctrica es la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección de un conductor en una unidad de tiempo. Se mide en amperios (A).
La Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es el movimiento de las cargas eléctricas a través de un conductor. Se produce un movimiento de electrones de la parte negativa a la positiva. Para que exista la corriente eléctrica, debe haber electrones libres y una diferencia de potencial.
Tipos de Corriente Eléctrica
Corriente Continua (CC): Los electrones circulan siempre en el mismo sentido. La tensión o diferencia de potencial es constante a lo largo del tiempo (ej. pilas, baterías, dinamos).
Corriente Alterna (CA): Los electrones circulan de forma alternativa en ambos sentidos. La tensión o diferencia de potencial varía a lo largo del tiempo (ej. el alternador).
Componentes Fundamentales de un Circuito Eléctrico
Generador eléctrico: También llamado fuente de alimentación, es el dispositivo encargado de producir energía (ej. pilas, baterías, dinamos).
Receptor eléctrico: Componente del circuito cuya función es recibir energía eléctrica y transformarla en otro tipo de energía (calor, luz, sonido) (ej. resistencia, bombilla, altavoz).
Conductor eléctrico: Elemento del circuito que transporta la electricidad y comunica los distintos elementos del mismo (ej. hilo de cobre).
Elementos de control: Operadores que controlan el paso de la corriente, es decir, permiten o impiden su paso cerrando o abriendo el circuito respectivamente (ej. interruptor, pulsador).
Elementos de protección: Dispositivo que protege el circuito de posibles sobrecargas eléctricas (ej. fusibles).
- Nota: Los fusibles son elementos de protección que se intercalan en serie en un circuito para protegerlo de consumos eléctricos excesivos.
¿Qué es un Circuito Eléctrico?
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos u operadores unidos entre sí por medio de conductores que permiten el paso de la corriente eléctrica.
Clasificación de Circuitos Eléctricos
Circuitos en Serie
En un circuito en serie, los elementos están conectados en línea, es decir, uno a continuación del otro. Por lo tanto, la electricidad solo tiene un posible camino de circulación.
- Voltaje equivalente (Veq): Veq = VT = V1 + V2 + V3...
- Intensidad equivalente (Ieq): Ieq = IT = I1 = I2 = I3...
- Resistencia equivalente (Req): Req = RT = R1 + R2 + R3...
Circuitos en Paralelo
En un circuito en paralelo, los elementos no están conectados en línea, sino que están en distintos ramales. Por lo tanto, la electricidad tiene más de un posible camino de circulación.
- Voltaje equivalente (Veq): Veq = VT = V1 = V2 = V3...
- Intensidad equivalente (Ieq): Ieq = IT = I1 + I2 + I3...
- Resistencia equivalente (Req): 1/Req = 1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3...
Circuitos Mixtos
Un circuito mixto es una combinación en la que hay elementos conectados tanto en serie como en paralelo.
Ley de Ohm
La Ley de Ohm establece la relación entre voltaje, corriente y resistencia:
- Voltaje (V): V = I · R
- Intensidad (I): I = V / R
- Resistencia (R): R = V / I
Concepto de Electricidad
La electricidad es una forma de energía que resulta del movimiento continuado de electrones a través de un cuerpo conductor.
Carga Eléctrica y Materia
La materia es eléctricamente neutra; no obstante, puede ganar o perder electrones. Por lo tanto, se dice que está cargada negativamente cuando tiene un exceso de electrones y está cargada positivamente cuando tiene un defecto de electrones. La carga de un cuerpo tiene que ver con el exceso o defecto de electrones que posee y se mide en culombios (C).