DEFINICIÓN Y CONCEPTOS DE CORRIENTE.
Se da el nombre de corriente eléctrica a un desplazamiento de electrones a lo largo de un conductor entre cuyos extremos se aplica una diferencia de potencial.
Es la carga eléctrica que pasa a través de una sección o conductor en la unidad de tiempo.
CLASES DE CORRIENTES ELÉCTRICAS.
Corriente continua: (C.C. O DC) Corriente eléctrica que no varía ni en magnitud ni sentido. La corriente continua se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial.
DEFINICIÓN Y CONCEPTOS DE VOLTAJE.
Es diferencia de potencial entre dos puntos (1 y 2) de un campo eléctrico es igual al trabajo que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el punto 1 al punto 2.
Es independiente del camino recorrido por la carga (campo conservativo) y depende exclusivamente del potencial de los puntos 1 y 2 en el campo; se expresa por la fórmula:
Donde V1 - V2 es la diferencia de potencial, E es la Intensidad de campo en newton/culombio, r es la distancia en metros entre los puntos 1 y 2, Igual que el potencial.
El voltaje es la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromotriz (FEM) sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica.
CLASES DE VOLTAJES.
voltaje de corriente alterna (VCA). Se dice que este tipo de voltaje no tienen polaridad ya que cambia con respecto a la función seno x eso también es llamado senoidal, alternando entre negativo y positivo dependiendo de la frecuencia a la que está una frecuencia. De 60Hz (Hertz) indica que la señal hace 60 ciclos senosoidales en un segundo, una característica de este voltaje es que se genera y se consume x lo que no existe la manera de almacenarse para un uso posterior.
Voltaje de corriente continua (VCD ó Vcc). es el voltaje cuya función es una línea recta, este voltaje tiene polaridad un polo positivo y un polo negativo a diferencia del voltaje alterno, este se puede almacenar (baterías, acumuladores, pilas).
DEFINICIÓN Y CONCEPTOS DE POTENCIA.
La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).
cantidad de energía eléctrica o trabajo que se transporta o que se consume en una determinada unidad de tiempo.
COMPONENTES ELECTRÓNICOS BÁSICOS, DEFINICIÓN Y APLICACIÓN.
RESISTENCIAS.
Propiedad de un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al paso de una corriente eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico determina según la llamada ley de Ohm cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La unidad de resistencia es el ohmio, que es la resistencia de un conductor si es recorrido por una corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de 1 voltio. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio es la letra griega omega, Ω. En algunos cálculos eléctricos se emplea el inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se representa por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S. Aún puede encontrarse en ciertas obras la denominación antigua de esta unidad.
CONDENSADOR.
El condensador es uno de los componentes más utilizados en los circuitos eléctricos.
Un condensador es un componente pasivo que presenta la cualidad de almacenar energía eléctrica. Está formado por dos láminas de material conductor (metal) que se encuentran separados por un material
dieléctrico (material aislante). En un condensador simple, cualquiera sea su aspecto exterior, dispondrá de dos terminales, los cuales a su vez están conectados a las dos laminas conductoras.
Condensador no polarizado Condensador variable.
REÓSTATOS.
Son resistencias bobinadas variables dispuestas de tal forma que pueda variar el valor de la resistencia del circuito en que está instalada, como ya sabemos, son capaces de aguantar más corriente. . A las resistencias variables se le llaman reóstatos o potenciómetros, con un brazo de contacto deslizante y ajustable, suelen utilizarse para controlar el volumen de radios y televisiones.
TRANSFORMADOR.
transformador reductor. El producto de intensidad de corriente por voltaje es constante en cada juego de bobinas, de forma que en un transformador elevador el aumento de voltaje de la bobina secundaria viene acompañado por la correspondiente disminución de corriente. La cantidad de terminales varía según cuantos bobinados y tomas tenga. Como mínimo son tres para los auto- transformadores y cuatro en adelante para los transformadores. No tienen polaridad aunque si orientación magnética de los bobinados.
Transformador núcleo de aire transformador.
DIODO.
Componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. Los primeros dispositivos de este tipo fueron los diodos de tubo de vacío, que consistían en un receptáculo de vidrio o de acero al vacío que contenía dos electrodos: un cátodo y un ánodo. Ya que los electrones pueden fluir en un solo sentido, desde el cátodo hacia el ánodo, el diodo de tubo de vacío se podía utilizar en la rectificación. Los diodos más empleados en los circuitos electrónicos actuales son los diodos fabricados con material semiconductor.
Diodo rectificador Diodo emisor de luz (LED).
BOBINA.
Las bobinas (también llamadas inductores) consisten en un hilo conductor enrollado. Al pasar una corriente a través de la bobina, alrededor de la misma se crea un campo magnético que tiende a oponerse a los cambios bruscos de la intensidad de la corriente. Al igual que un condensador, una bobina puede utilizarse para diferenciar entre señales rápida y lentamente cambiantes (altas y bajas frecuencias). Al utilizar una bobina conjuntamente con un condensador, la tensión de la bobina alcanza un valor máximo a una frecuencia específica que depende de la capacitancia y de la inductancia. Este principio se emplea en los receptores de radio al seleccionar una frecuencia específica mediante un condensador variable.
PILA (Acumulador, Batería).
Dispositivo que convierte la energía química en eléctrica. Todas las pilas consisten en un electrolito (que puede ser líquido, sólido o en pasta), un electrodo positivo y un electrodo negativo. El electrolito es un conductor iónico; uno de los electrodos produce electrones y el otro electrodo los recibe. Al conectar los electrodos al circuito que hay que alimentar, se produce una corriente eléctrica.
Las pilas en las que el producto químico no puede volver a su forma original una vez que la energía química se ha transformado en energía eléctrica (es decir, cuando las pilas se han descargado), se llaman pilas primarias o voltaicas. Las pilas secundarias o acumuladores son aquellas pilas reversibles en las que el producto químico que al reaccionar en los electrodos produce energía eléctrica, puede ser reconstituido pasando una corriente eléctrica a través de él en sentido opuesto a la operación normal de la pila.
FUSIBLE
Dispositivo de seguridad utilizado para proteger un circuito eléctrico de un exceso de corriente. Su componente esencial es, habitualmente, un hilo o una banda de metal que se derrite a una determinada temperatura. El fusible está diseñado para que la banda de metal pueda colocarse fácilmente en el circuito eléctrico. Si la corriente del circuito excede un valor predeterminado, el metal fusible se derrite y se rompe o abre el circuito. Los dispositivos utilizados para detonar explosivos también se llaman fusibles.
FUSIBLES
RELÉ
Conmutador eléctrico especializado que permite controlar un dispositivo de gran potencia mediante un dispositivo de potencia mucho menor. Un relé está formado por un electroimán y unos contactos conmutadores mecánicos que son impulsados por el electroimán. Éste requiere una corriente de sólo unos cientos de miliamperios generada por una tensión
de sólo unos voltios, mientras que los contactos pueden estar sometidos a una tensión de cientos de voltios y soportar el paso de decenas de amperios. Por tanto, el conmutador permite que una corriente y tensión pequeñas controlen una corriente y tensión mayores. Técnicamente un relé es un aparato electromecánico capaz de accionar uno o varios interruptores cuando es excitado por una corriente eléctrica.
Relé rápido Relé con doble bobinado
TRANSISTORES
Los transistores se componen de semiconductores. Se trata de materiales, como el silicio o el germanio, dopados (es decir, se les han incrustado pequeñas cantidades de materias extrañas), de manera que se produce un exceso o una carencia de electrones libres. En el primer caso, se dice que el semiconductor es del tipo n, y en el segundo, que es del tipo p. Combinando materiales del tipo n y del tipo p se puede producir un diodo. Cuando éste se conecta a una batería de manera tal que el material tipo p es positivo y el material tipo n es negativo, los electrones son repelidos desde el terminal negativo de la batería y pasan, sin ningún obstáculo, a la región p, que carece de electrones. Con la batería invertida, los electrones que llegan al material p pueden pasar sólo con muchas dificultades hacia el material n, que ya está lleno de electrones libres, en cuyo caso la corriente es prácticamente cero.
Transistor NPN Transistor PNP
CIRCUITOS INTEGRADOS
La mayoría de los circuitos integrados son pequeños trozos, o chips, de silicio, de entre 2 y 4 mm2, sobre los que se fabrican los transistores. La fotolitografía permite al diseñador crear centenares de miles de transistores en un solo chip situando de forma adecuada las numerosas regiones tipo n y p. Durante la fabricación, estas regiones son interconectadas mediante conductores minúsculos, a fin de producir circuitos especializados complejos. Estos circuitos integrados son llamados monolíticos por estar fabricados sobre un único cristal de silicio. Los chips requieren mucho menos espacio y potencia, y su
fabricación es más barata que la de un circuito equivalente compuesto por transistores individuales.
(IC)Circuito integrado símbolo genérico
Símbolos de componentes pasivos
Un circuito electrónico es el recorrido por el cual circulan los electrones. Consta básicamente de los siguientes elementos: un generador que proporciona energía eléctrica, un hilo conductor, un elemento de maniobra (interruptor, pulsador, conmutador, etc.)
Un circuito electrónico es el recorrido por el cual circulan los electrones. Consta básicamente de los siguientes elementos: un generador que proporciona energía eléctrica, un hilo conductor, un elemento de maniobra (interruptor, pulsador, conmutador, etc.)
Tipos de circuitos eléctricos
Circuito en paralelo
Circuito con un timbre en serie con dos ampolletas en paralelo
Circuito con una ampolleta en paralelo con dos en serie
Circuito con dos pilas en paralelo
SIMPLIFICACIÓN DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
Sólo hay cuatro conexiones básicas en los elementos de circuitos. Son conexiones sencillas, pero muy importantes. Como su nombre lo indica son conexiones básicas, fundamentales para el estudio de los circuitos.
CONEXIÓN SERIE: Se dice que dos elementos están conectados en serie, cuando se encuentran unidos por dos de sus terminales, de modo que ningún otro elemento esta unido a esos terminales. A la unión de los terminales se le denomina “nodo” y se representa por un punto (.) En definitiva, la conexión serie se caracteriza porque los elementos llevan la misma corriente. Recíprocamente, dos elementos de diferente corriente no se pueden conectar en serie, y si, por cualquier razón, se encuentran en un circuito, se deben
CONEXIÓN SERIE: Se dice que dos elementos están conectados en serie, cuando se encuentran unidos por dos de sus terminales, de modo que ningún otro elemento esta unido a esos terminales. A la unión de los terminales se le denomina “nodo” y se representa por un punto (.) En definitiva, la conexión serie se caracteriza porque los elementos llevan la misma corriente. Recíprocamente, dos elementos de diferente corriente no se pueden conectar en serie, y si, por cualquier razón, se encuentran en un circuito, se deben
considerar simplemente como un error.
CONEXIÓN PARALELO:
Se dice que dos elementos están conectados en paralelo, si se encuentran unidos sus terminales en parejas. Es decir, si un terminal de uno de los elementos está conectado a un terminal del otro elemento, formando un nodo, y los otros dos terminales están conectados también entre sí, formando otro nodo distinto
CONEXIÓN DELTA:
En esta conexión los elementos forman una delta (Δ), o un triángulo, dando lugar a tres nodos. Es importante porque todo circuito se puede considerar en último término como formado por estas conexiones delta.
CONEXIÓN Y:
En esta conexión los elementos forman una delta (Y), dando lugar a tres nodos externos y a un nodo interno. Todo circuito en Y se puede transformar en uno en delta, y viceversa.
LECTURA E INTERPRETACION DE PLANOS ELECTRICOS
Los planos expresan gráficamente la forma constructiva de la instalación eléctrica, indicando la ubicación de los componentes, dimensiones de las canalizaciones (diámetro de las tuberías), su recorrido y tipo, características de las protecciones, etc.
LEY DE OHM Y SU APLICACIÓN
La ley de Ohm dice que la intensidad de la corriente que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Esta constante es la conductancia eléctrica, que es la inversa de la resistencia eléctrica.La intensidad de corriente que circula por un circuito dado es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. Cabe recordar que esta ley es una propiedad específica de ciertos materiales y no es una ley general del electromagnetismo como la ley de Gauss, por ejemplo.
Aplicaciones de la ley de Ohm
- La ley de Ohm es muy básica para la utiliz
ación de las leyes de electricidad. - Podemos encontrar el valor de la resistencia en un circuito para prevenir altas corrientes - Podemos encontrar el voltaje que consume cada componente resistivo. - Se puede hacer un análisis matemático del circuito, encontrando voltajes y corrientes.
CALCULO DE CORRIENTE, VOLTAJE Y POTENCIA
Donde (I) es la corriente, (V) la diferencia de potencial y (R) la resistencia.
Esta relación básica lleva el nombre del físico que más intervino en su formulación: se llama Ley de Ohm.
Si se reemplaza el signo de proporcionalidad de la Ley de ohm por un signo de igual, se tiene:
Ley de Ohm para determinar corriente eléctrica
Ley de Ohm para determinar voltaje (Voltios)
Ley de Ohm para determinar la potencia
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