Circuitos Electricos

1.3 Circuitos eléctricos y sus componentes.

Un circuito eléctrico es el trayecto o ruta de una corriente eléctrica. El término se utiliza principalmente para definir un trayecto continuo compuesto por conductores y dispositivos conductores, que incluye una fuente de fuerza electromotriz que transporta la corriente por el circuito (Figura 2). Un circuito de este tipo se denomina circuito cerrado, y aquéllos en los que el trayecto no es continuo se denominan abiertos. Un cortocircuito es un circuito en el que se efectúa una conexión directa, sin resistencia, inductancia ni capacitancia apreciables, entre los terminales de la fuente de fuerza electromotriz.

Figura 2. Símbolos de algunos elementos de un circuito eléctric

1.6 Circuito serie-paralelo.

Un circuito en serie es aquél en que los dispositivos o elementos del circuito están dispuestos de tal manera que la totalidad de la corriente pasa a través de cada elemento sin división ni derivación (Figura 3). Cuando en un circuito hay dos o más resistencias en serie, la resistencia total se calcula sumando los valores de dichas resistencias. Si las resistencias están en serie, el valor total de la resistencia del circuito se obtiene mediante la fórmula:

(10)

Donde:

Re: resistencia equivalente de la disposición, ohmios

Ri: resistencia individual i, ohmios

En un circuito en paralelo los dispositivos eléctricos, por ejemplo las lámparas incandescentes o las celdas de una batería, están dispuestos de manera que todos los polos, electrodos y terminales positivos (+) se unen en un único conductor, y todos los negativos (-) en otro, de forma que cada unidad se encuentra, en realidad, en una derivación paralela. El valor de dos resistencias iguales en paralelo es igual a la mitad del valor de las resistencias componentes y, en cada caso, el valor de las resistencias en paralelo es menor que el valor de la más pequeña de cada una de las resistencias implicadas. Si las resistencias están en paralelo, el valor total de la resistencia del circuito se obtiene mediante la fórmula:

(11)

Donde:

Re: resistencia equivalente de la disposición, ohmios

Ri: resistencia individual i, ohmios

Figura 3. Disposición de bombillas en un circuito en serie y un circuito en paralelo.

1.7 Regla del divisor de tensión.

La evaluación de la tensión que pasa por cualquier resistor o cualquier combinación de resistores en un circuito en serie se puede reducir a un solo elemento utilizando la regla del divisor de tensión. La prueba, que es muy corta y directa, se desarrollará con el circuito de la Figura 4.

4.

Figura 4. Circuito en serie donde la corriente I atraviesa todos los resistores sin sufrir derivación alguna

a) Resistencia total: Rt = R1 + R2 + R3 +…RN (12)

b) Corriente: I = V/RT (13)

C) Tensión a través del resistor RX (donde x puede ser cualquier número de 1 a N): Vx = I.Rx

C) Tensión a través del resistor RX (donde x puede ser cualquier número de 1 a N): Vx = I.Rx

D) La tensión a través de dos o más resistencias en serie que tienen una resistencia total igual a:

R’T: V’T = I.RT (14)

E) Se sustituye I del inciso (B) en las ecuaciones de los incisos (C) y (D):

Regla del divisor de tensión:

(15)

(16)

En palabras, la regla indica que, para un circuito en serie, la tensión que existe en cualquier resistor (o alguna combinación de resistores en serie) es igual al valor de ese resistor (o a la suma de dos o más resistores en serie) multiplicado por la diferencia de potencial de todo el circuito en serie y dividido entre la resistencia total del circuito. Obsérvese que no es necesario que V sea una fuente de fuerza electromotriz.

1.8 Regla del derivador de corriente.

Para dos derivaciones paralelas, la corriente que pasa por cualquier derivación es igual al producto del otro resistor en paralelo y la corriente de entrada dividido entre la suma de los dos resistores en paralelo (Figura 5).

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(18)

Figura 5. Circuito en paralelo donde la corriente IT atraviesa todos los resistores pero sufriendo una derivación.

Después de fabricar los operadores eléctricos, los alumnos/as deberán dibujar en su cuaderno los esquemas de los circuitos siguientes:

Circuitos a montar

1. Circuito simple con un interruptor, una bombilla y una pila.

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