CIRCUITOS ELÉCTRICOS

 CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Un circuito eléctrico está formado por un conjunto de elementos conectados entre si, de tal manera que constituyen “un camino” que permite la circulación de la corriente eléctrica. Si uno de los elementos no está conectado, el circuito queda abierto y la corriente se interrumpe. En un circuito cerrado, la corriente eléctrica viaja ininterrumpidamente y puede volver al mismo punto de partida.

En general, los circuitos eléctricos tienen un interruptor, que permite cerrar o abrir el circuito según las necesidades.

Un circuito eléctrico es un conjunto de componentes como cables, interruptores, lámparas, generadores de energía (por ejemplo, pilas) etc., conectados entre sí en una cierta forma que permita que la corriente circule.

Símbolos de los elementos de un circuito

Cuando dibujan un circuito, los especialistas no reproducen sus elementos tal cual son, sino que emplean símbolos que facilitan su representación.

Los circuitos eléctricos se suelen representar esquemáticamente utilizando los símbolos de los distintos elementos que lo componen.

Circuitos abiertos y cerrados

Si el camino está abierto, como ocurre en el caso de la figura, o cuando la bombita está “quemada no circula corriente. Un circuito que está abierto en algún punto se denomina circuito abierto. A través de un circuito abierto no circula corriente

 

CORTOCIRCUITO

Un circuito formado por una pila, o una batería, y un cable que una ambos polos constituye un cortocircuito. En una conexión así, la intensidad de corriente que pasa por el cable es sumamente alta, generando mucho calor, que, por lo general, produce la ruptura del en algún punto por la fusión o combustión del mismo.

Un cortocircuito puede producirse también en una instalación eléctrica o un artefacto eléctrico o electrónico, si hay pasaje de una corriente eléctrica elevada. Se caracteriza por la interrupción de la circulación de corriente y, a veces, por fogonazos.

La conexión a tierra

Los aparatos eléctricos conectados a la red domiciliaria pueden ser mortalmente peligrosos si, por accidente, un cable entra en contacto con alguna parte metálica de su exterior. Si una persona toca esa parte, circulará a través de su cuerpo una corriente hacia el suelo. La Tierra, por su gran tamaño, puede aceptar cualquier exceso de carga que se produzca en un cuerpo en contacto con ella. Al potencial de la Tierra se le asigna un valor de O voltios.

Las heladeras y lavarropas, por ejemplo, deben tener enchufes de tres patas y además la instalación debe contar con conexión especial a tierra (es decir, que el orificio de los tomacorrientes donde se introduce la tercera pata de los enchufes debe estar conectado a una barra de metal que se entierra profundamente). Sin esta conexión a tierra, la tercera pata de los enchufes no cumple ninguna función.

El amperímetro

El instrumento empleado para medir la intensidad de una corriente eléctrica que pasa por un conductor es el amperímetro.

RESISTENCIA ELÉCTRICA

Los electrones de una corriente eléctrica, al avanzar dentro del conductor, chocan frecuentemente contra los átomos del metal. Como éstos permanecen fijos, los electrones se frenan, es decir que se produce una resistencia a su avance.

La resistencia eléctrica de un conductor es la medida de su capacidad de frenar a los electrones que forman una corriente eléctrica que circula por él.

Todos los materiales se oponen, de alguna manera, al paso de las cargas eléctricas, incluso los conductores. Esta resistencia se produce porque las cargas eléctricas, que forman parte de la corriente, al moverse, van chocando con las partículas que constituyen el material (que se encuentran relativamente en reposo). Estos choques frenan, en cierta medida, el movimiento de las cargas.

La resistencia de un elemento al paso de la corriente eléctrica depende:

• Del material de que está hecho; es decir que existen materiales que son mejores o peores conductores de la corriente.

• De su forma; por ejemplo, un cable delgado y largo ofrece mayor resistencia que un cable corto y grueso.

• De su temperatura; las partículas del material contra las que choca la corriente vibran más agitadamente a mayor temperatura, y dificultan aún más el paso de las cargas eléctricas.

La resistencia de un conductor también depende de su forma. Se puede concluir que:

• Dados dos conductores del mismo material y de igual sección, el más largo tiene mayor resistencia eléctrica.

• Dados dos conductores del mismo material y de igual longitud, el más grueso tiene menor resistencia eléctrica.

La unidad de resistencia eléctrica es el ohm u ohmio, que se representa con la letra griega omega ().

Saber de qué factores depende la resistencia de un conductor ayudará a comprender por ejemplo, cómo funcionan las lámparas de incandescencia y cuál es la utilidad de los fusibles.

¿Por qué las lamparitas emiten luz?

Si observas el filamento de una lamparita eléctrica con una lupa, Podes notar que está constituido por un delgadísimo alambre enrollado.
El metal con que está fabricado el filamento es tungsteno.

Siendo muy delgado, este alambre tiene una gran resistencia eléctrica, de modo que los electrones qué circulan por él avanzan con gran dificultad chocando con los átomos del metal.

Al igual que cuando durante una mañana fría nos frotamos las manos para calentarlas, debido a los choques de los electrones de la corriente, el metal del filamento de la lamparita se calienta intensamente emitiendo luz.

La temperatura que alcanza el filamento es de unos 1.200 ºC.

RESISTORES

En muchos circuitos es útil emplear elementos de resistencia más elevada que la de los cables, pero que no emitan luz corno los filamentos de las lámparas. Tales elementos se llaman resistores o resistencias.

Símbolo de un resistor

¿PARA QUÉ SIRVE UN RESISTOR?

En un circuito como el de la figura, la resistencia entre los puntos Ay B del cable es menor que entre los puntos B y C, entre los que se encuentra la lámpara. El motivo es que el filamento de la lámpara es mucho más delgado que el cable y, por lo tanto, tiene mayor resistencia .

Si conectas una lamparita de linterna común directamente a una batería de 9V, es posible que se queme, porque la corriente que circula por el circuito resulta muy intensa.

Pero si intercalas un resistor adecuado en el circuito, como muestra el esquema, lograrás que la lamparita funcione normalmente sin quemarse, porque en este caso la corriente que circula es menor. El resistor limita la
corriente que circula por la lámpara, evitando que se queme.

En algunos casos, los resistores son simplemente alambres de aleaciones especiales de alta resistencia eléctrica, como los empleados en una estufa eléctrica, y su función es emitir calor cuando pasa una corriente eléctrica por él.

Otro tipo de resistores se emplean en circuitos electrónicos como el de una radio y pueden distinguirse fácilmente por su forme, en general cilíndrica, y sus bandas de colores, que indican el valor de su resistencia, Una de las funciones de estos resistores es la de limitar corrientes en estos circuitos

CONEXIONES EN SERIE Y EN PARALELO

La diferencia de potencial

Al pasar a través de un resistor o de una lámpara, los electrones que forman una corriente eléctrica pierden energía, lo que se observa porque se emite calor o luz.

La energía perdida por una unidad de carga eléctrica entre dos puntos de un circuito eléctrico se denomina diferencia de potencial, tensión o voltaje entre esos dos puntos.

La unidad de diferencia de potencial, o tensión, es el Volt o voltio y se representa con la letra V.
La diferencia de potencial entre dos puntos A y B se representa con el símbolo V(AB).

Cuando se observa que la intensidad de la luz emitida por una lámpara disminuye, se dice que “bajó la tensión”. Esto significa que disminuyó la diferencia de potencial entre los extremos de la lámpara.

El voltaje de una pila es, aproximadamente, la energía que entregará al circuito al que se conecte, por cada unidad de carga eléctrica que circule por la pila.

El voltímetro

El instrumento que mide la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de un circuito eléctrico se denomina voltímetro.

Para medir con este instrumento se conectan las puntas del mismo a cada uno de los puntos entre los cuales se desea medir la diferencia de potencial.