Corriente eléctrica. Directa y alterna

UNIVERSIDAD; FEDERICO HENRIQUEZ & CARVAJAL (UFHEC).

DOCENTE; INGENIERO ANDRES SORIANO.

SEGUNDO PARCIAL DE CIRCUITO ELECTRICO UNO (IEL- 231- LR02) MARTES 2pm—4pm.

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Corriente eléctrica. Directa y alterna

La corriente eléctrica es un fenómeno físico que se manifiesta como el flujo de cargas eléctricas a través de un material conductor, como los electrones en un cable. La dirección y la magnitud de la corriente eléctrica están determinadas por la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos en un circuito y la resistencia eléctrica del conductor. La corriente eléctrica puede ser clasificada en corriente directa (CD) y corriente alterna (CA), dependiendo del tipo de circuito en el que se está utilizando. La CD fluye en una única dirección y se utiliza en baterías y sistemas de carga, mientras que la CA cambia constantemente de dirección y se utiliza en sistemas de generación y distribución de energía eléctrica.

La corriente eléctrica es una fuente de energía muy importante en la vida moderna y se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, desde dispositivos electrónicos domésticos y sistemas de iluminación hasta sistemas industriales y de transporte. Es importante tener en cuenta que la corriente eléctrica puede ser peligrosa y causar daños graves si no se maneja adecuadamente. Por lo tanto, para evitar accidentes, es necesario seguir adecuadas normas de seguridad en el manejo y uso de la corriente eléctrica.

La corriente eléctrica se ha conocido históricamente como el flujo de carga eléctrica a través de un conductor. Los primeros estudios documentados de la electricidad se dieron en la Antigua Grecia, cuando Thales de Mileto documentó la atracción que ejercía el ámbar frotado sobre pequeños objetos. Sin embargo, fue en el siglo XVIII cuando Benjamin Franklin realizó sus experimentos sobre electricidad y creó el término de "carga eléctrica" para describir las propiedades de la electricidad.

Posteriormente, la invención de la pila eléctrica por Alessandro Volta y la guerra de las corrientes entre Nikola Tesla y Thomas Edison, en la que Tesla demostró la superioridad de la corriente alterna para la transmisión de energía eléctrica, marcaron el comienzo de la era moderna de la electricidad.

Más adelante se observó que, en los metales, los portadores de carga son electrones, con carga negativa, y que se desplazan en sentido contrario al convencional. Dependiendo de las condiciones, una corriente eléctrica puede consistir en un flujo de partículas cargadas en una dirección, o incluso simultáneamente en ambas direcciones. La convención positivo-negativo se usa normalmente para simplificar esta situación.

La corriente eléctrica directa es especialmente útil en aplicaciones de baja tensión, como en baterías, circuitos electrónicos y motores pequeños. En estos casos, la corriente directa proporciona un flujo constante de energía en una sola dirección, lo que es necesario para el correcto funcionamiento de estos dispositivos.[pic 1]

La corriente eléctrica alterna, por otro lado, se utiliza en la distribución de energía eléctrica a gran escala en la red de distribución eléctrica. Esto se debe a que la corriente alterna es más efectiva en la transmisión de energía a largas distancias, y se puede transformar fácilmente de un nivel de tensión a otro utilizando transformadores.

En cuanto a la medición, la medición directa se utiliza para determinar la intensidad de la corriente eléctrica en circuitos sencillos, mientras que la medición indirecta se utiliza en circuitos más complejos donde es difícil la medición directa.

Circuitos eléctricos

Un circuito eléctrico es una interconexión de componentes eléctricos, como baterías, resistencias, inductores, capacitores, entre otros, que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica en un camino cerrado. Los componentes pueden estar conectados en serie, en paralelo o en una combinación de ambos para crear una ruta para la circulación de la corriente eléctrica. La resolución de un circuito eléctrico implica calcular las corrientes, tensiones y potencias que circulan a través de cada componente del circuito utilizando las leyes de Kirchhoff y técnicas de análisis como la ley de Ohm, la ley de Joule y la ley de nodos y mallas.

La resolución de circuitos de corriente alterna requiere la ampliación del concepto de resistencia eléctrica, ahora ampliado por el de impedancia para incluir los comportamientos de bobinas y condensadores. La resolución de estos circuitos puede hacerse con generalizaciones de las leyes de Kirchhoff, pero requiere usualmente métodos matemáticos avanzados, como el de Transformada de Laplace, para describir los comportamientos transitorios y estacionarios de los mismos.

[pic 2]Ejemplo

 En este circuito, cuando el interruptor está cerrado, la corriente eléctrica fluye desde la fuente de energía a través del resistor y regresa a la fuente de energía a través del cable conductor para completar el circuito. La cantidad de corriente eléctrica que fluye a través del resistor y la tensión eléctrica que se mide en los bornes del resistor dependen del valor de la resistencia y de la fuente de energía utilizada. Cuando el interruptor se abre, el circuito se interrumpe y la corriente eléctrica deja de fluir en el circuito.

Existen diferentes tipos de circuitos eléctricos, algunos de los más comunes son:

1. Circuito en serie: en este tipo de circuito, los componentes eléctricos están conectados uno tras otro en una cadena, de tal manera que la corriente eléctrica fluye por cada componente. Si uno de los componentes falla o se desconecta, todo el circuito se interrumpe.
2. Circuito en paralelo: en este tipo de circuito, los componentes eléctricos están conectados en paralelo de tal manera que la corriente eléctrica se divide entre los componentes, y cada uno recibe una parte de la corriente. Si uno de los componentes falla o se desconecta, los demás componentes pueden seguir funcionando.
3. Circuito mixto: este tipo de circuito combina tanto la conexión en serie como la conexión en paralelo, de tal manera que algunos componentes están conectados en serie mientras que otros están conectados en paralelo.
4. Circuito RC: es un tipo de circuito que tiene una resistencia y un condensador en serie, y se utiliza para filtrar o atenuar ciertas señales eléctricas.
5. Circuito RL: es un tipo de circuito que tiene una resistor y un inductor en serie, y se utiliza para filtrar o atenuar ciertas señales eléctricas.

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Generación y transmisión

La generación y transmisión de energía eléctrica se refiere al proceso de producción y distribución de electricidad desde su fuente de origen (como una planta hidroeléctrica, una central eólica o una central nuclear) hasta los diferentes puntos de consumo.

La generación de energía eléctrica puede llevarse a cabo mediante diferentes tecnologías, como la energía hidráulica, la energía solar, la energía eólica y la energía nuclear. Una vez generada la energía eléctrica, debe ser transportada a través de un sistema de transmisión compuesto por líneas de alta tensión y subestaciones antes de ser distribuida a los consumidores finales.

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