Circuitos eléctricos

Después de la introducción a conceptos fisicos básicos a los que se hace referencia muy a menudo y de los cuales no solo hay que conocer que existen también que significan para hacer un análisis más profundo de los conceptos que trabajaremos de aquí en adelante.

Iniciaremos, entonces, con conceptos y ejercicios básicos de circuitos eléctricos.

Circuito eléctrico: es una interconexión de una serie de componentes, que entregan potencia o la disipan y en algunos casos con componentes en la capacidad de consumir algo de potencia para luego devolverla a los demás componentes.

Un circuito contiene las siguientes partes:

Figura 1: circuito ejemplo.

• Componente: Un dispositivo con dos o más terminales que puede fluir carga dentro de él. En la figura 1 se ven 8 componentes entre resistores y fuentes.
• Nodo: Punto de un circuito donde concurren varios conductores distintos. A, B, D, E son nodos. Nótese que C no es consdierado como un nodo puesto que es el mismo nodo A al no existir entre ellos diferencia de potencial o tener tensión 0 (V_A - V_C = 0).
• Rama: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, AB por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente.
• Malla: Un grupo de ramas que están unidas en una red y que a su vez forman un lazo.
• Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes, una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.
• Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.
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• http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito

Para iniciar el análisis es importante hacer la distinción de la frecuencia de operación de la fuente que propoorciona la energía, esta distinción se hace definiendo circuitos de C.C. (corriente continua) y C.A. (corriente alterna), por ahora se trabajarán circuitos de una relativa baja frecuencia (hasta 1 khz), los circuitos de alta frecuencia se trabajarán en capitulos posteriores

Conceptos básicos

Para quienes hasta ahora inician en el mundo de la electricidad y electrónica aqui les tenemos algunos conceptos básicos que les serán de utilidad.

La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, lo que se aprovecha en el electroimán.

La tensión, voltaje o diferencia de potencial es una magnitud física que impulsa a loselectrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica. La diferencia de potencial también se define como eltrabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico, sobre una partículacargada, para moverla de un lugar a otro. Se puede medir con un voltímetro.

En el Sistema Internacional de Unidades, la diferencia de potencial se mide en voltios ( V), al igual que el potencial.

La tensión es independiente del camino recorrido por la carga, y depende exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo.

La resistencia eléctrica, simbolizada habitualmente como R, es la dificultad u oposición que presenta un cuerpo al paso de una corriente eléctrica para circular a través de él. En el Sistema Internacional de Unidades, la resistencia se mide en ohmios, que se designa con la letra griega omega mayúscula, Ω. Para su medida existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro.

Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.