¿Cuáles son los componentes básicos de un circuito?
Los componentes básicos del circuito incluyen resistencias, transistores, inductores, diodos, interruptores, condensadores, masa y otras fuentes. Los hilos conductores o pistas conectan todos los componentes entre sí y forman un bucle por el que circula la corriente.
| Componente | Descripción |
| Transistor | Componente electrónico semiconductor que puede utilizarse para amplificar, generar o conmutar señales eléctricas o potencia en circuitos. |
| Inductor | También conocido como bobina o estrangulador. Está hecho de una bobina de alambre aislado y se suele utilizar en los sistemas de alimentación conmutados para crear corriente continua (CC). |
| Diodo | Dispositivo semiconductor que funciona como un conmutador unidireccional de corriente. Permite que la corriente fluya libremente en una dirección, mientras que restringe significativamente el flujo de corriente en la otra dirección. |
| Interruptor | Componente que gestiona el flujo de corriente eléctrica dentro de un circuito. |
| Condensador | Tipo de componente electrónico que almacena energía potencial en forma de electricidad. Los condensadores almacenan energía potencial manteniendo energía positiva y negativa en dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico. Esto produce una diferencia de potencial entre las dos placas. |
| Tierra | Punto de referencia a partir del cual se miden las tensiones. En el punto de masa, el valor de la tensión es cero. |
| Fuentes | Las fuentes son los componentes que suministran corriente, tensión o potencia. |
| Resistencia | Componente electrónico pasivo de dos terminales que actúa como elemento del circuito implementando una resistencia eléctrica. |
| Componentes de medida | Se denominan principalmente voltímetros y amperímetros. El voltímetro es un aparato que mide las diferencias de tensión entre dos puntos de un circuito eléctrico. El amperímetro es un componente que mide la corriente eléctrica en amperios, ya sea continua o alterna. |
A continuación nos centraremos en las resistencias y las fuentes para que adquieras los conocimientos fundamentales sobre circuitos eléctricos.
Resistencias en circuitos
Una resistencia es un componente electrónico pasivo de dos terminales que actúa como elemento del circuito aplicandoresistencia eléctrica. Las resistencias se utilizan en circuitos electrónicos para diversos fines, como reducir el flujo de corriente, ajustar los niveles de señal, dividir tensiones, polarizar componentes activos y terminar líneas de transmisión.
Aquí tienes la ley de Ohm para calcular la resistencia:
\[R =\frac{V}{I}\]
V es la tensión en voltios, I es la corriente en amperios y R es la resistencia en ohmios.
La resistencia variable es otro componente que nos permite controlar cuánta corriente circula por un circuito. Funciona moviendo un terminal limpiador sobre una sustancia resistiva, que suele ser una película fina, un trozo de carbono o un hilo resistivo compuesto de aleaciones de níquel-cromo o tungsteno.
Fuentes en circuitos
En los circuitos eléctricos se utilizan tres tipos de fuentes: fuente de corriente, fuente de tensión de CA (corriente alterna) y fuente de tensión de CC.
- Una fuente de corriente es un componente electrónico que proporciona o absorbe electricidad. Hay dos tipos de fuentes de corriente: fuente de corriente independiente y fuente de corriente dependiente. Mientras que una fuente de corriente independiente suministra una corriente continua, una fuente de corriente dependiente genera una corriente proporcional a otra tensión o corriente en el circuito.
- Una fuente de corriente alterna es un dispositivo capaz de suministrar potencia y frecuencia alternas a una carga. El gráfico de una fuente de corriente alterna tiene la forma de una onda sinusoidal en la que la amplitud es la tensión máxima en voltios, y la frecuencia se mide en periodos por segundo.
- Una fuente de tensión continua es un dispositivo capaz de suministrartensiones y corrientes constantes al circuito.
Mientras que los valores que ves junto a la fuente de corriente y la fuente de tensión continua son constantes, el valor que ves junto a la fuente de corriente alterna es el valor de la amplitud de la onda sinusoidal.
¿Cuáles son los tipos de circuitos?
Hay cinco tipos principales de circuitos: circuito cerrado, circuito abierto, cortocircuito, circuito en serie y circuito en paralelo. Cada uno de ellos está diseñado para crear una vía conductora para el flujo de corriente.
- Un circuito abierto es un circuito por el que no circula corriente . La continuidad del circuito se interrumpe y, como consecuencia, no circula corriente. Un circuito abierto es cualquier circuito que no pasa corriente cuando se crea una diferencia de potencial, y su resistencia es infinita.
- Un circuito cerrado es una conexión eléctrica completa alrededor de la cual fluye o circula la corriente. Un circuito cerrado se forma cuando una sucesión de cables eléctricos se conecta entre sí y completa un circuito, permitiendo que la electricidad fluya de un extremo del circuito al otro.
- Un cortocircuito es una conexión incorrecta entre dos nodos con tensiones que deberían ser diferentes pero no lo son. En un cortocircuito ideal, esto implica que no hay resistencia ni caída de tensión a través de la conexión. El resultado en los circuitos reales es una conexión casi sin resistencia. Cuando casi no hay resistencia, toda la corriente que pasa por el hilo conductor viaja a través del cortocircuito y alcanza niveles elevados. Esto puede hacer que el hilo conductor se queme.
La sección siguiente se centra en los circuitos en serie y en paralelo para que adquieras los conocimientos fundamentales sobre los circuitos eléctricos.
Circuito en serie
Un circuito en serie es un circuito en el que toda la corriente pasa por todos los componentes sin dividirse.
Cálculo de la tensión total en un circuito en serie
En un circuito en serie, la misma cantidad de corriente pasa por todos los componentes sin dividirse. Para calcular la tensión total en un circuito en serie, utilizamos esta ecuación:
\V = V_{R1}+V_{R2} + V_{R3}].
V es el valor de tensión de la fuente de tensión continua.VR1,VR2 yVR3 son los valores de tensión de las resistencias.
Cálculo de la resistencia total en un circuito en serie
He aquí la ecuación para calcular la resistencia total:
\R_{Total} = R_1 +R_2+R_3\].
RTotal es el valor total de la resistencia en ohmios. R1,R2 y R3 son los valores de resistencia en ohmios.
Cálculo de la corriente total en un circuito en serie
La corriente total en los circuitos en serie es el mismo valor que la corriente individual de todos los componentes. Puedes definirla como
\[I_{Total} = I_1 = I_2 = I_3\]
I1, I2 e I3 son los valores de la corriente que pasa por R1,R2 y R3 en amperios.
Circuito paralelo
Un circuito paralelo tiene ramas que dividen la corriente de forma que sólo una parte de ella viaja a través de cada rama. En un circuito paralelo, la tensión (o diferencia de potencial) entre cada rama es la misma, pero las corrientes pueden variar.
Cálculo de la tensión total en un circuito paralelo
La tensión total en los circuitos en paralelo es el mismo valor que la tensión individual de todas las ramas. Puedes definirla como
\V = V_1 = V_2 = V_3\].
V es el valor de tensión de la fuente de tensión continua. V1, V2 y V3 son los valores de tensión de las resistencias de las distintas ramas.
Cálculo de la resistencia total en un circuito paralelo
Para calcular la resistencia total en un circuito paralelo, utilizamos esta ecuación:
\[\frac{1}{R_{Total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}].
RTotal es el valor total de la resistencia en ohmios. R1, R2, y R3 son los valores de resistencia de las resistencias en ohmios.
Cálculo de la corriente total en un circuito paralelo
Ésta es la ecuación que utilizamos para calcular la corriente total en un circuito paralelo:
\[I_{Total} = I_1 + I_2+I_3\]
I1, I2 e I3 son los valores de la corriente que pasa por R1,R2 y R3 en amperios.
Cálculo de la intensidad de una resistencia individual en un circuito paralelo
Si quieres calcularla corriente de una resistencia individual en un circuito paralelo, ¡hay un atajo! Calculemos la corriente de R1a partir del diagrama anterior.
Digamos que la resistencia totalRTotal deR2 y R3 es Rp, que podemos hallar como se indica a continuación.
\[\frac{1}{R_P} = \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}].
A continuación, podemos poner este valor en nuestra ecuación abreviada y hallar el valor actual de R1. Esto también se conoce comodivisor de corriente .
\[I_1 = \frac{R_P}{R_1+R_P} \cdot I_{Total}\]
La corriente total en los circuitos en serie esel mismo valor que la corriente individual de todos los componentes.
La tensión total en los circuitos en paralelo es el mismo valor que la tensión individual de todas lasramas.
Circuitos: puntos clave
- Un circuito eléctrico es un conjunto de componentes electrónicos interconectados.
- Los componentes básicos de un circuito eléctrico son fuentes, tierra, resistencias, inductores, diodos, condensadores, interruptores y transistores.
- Los cinco tipos principales de circuitos eléctricos son circuitos cerrados, circuitos abiertos, cortocircuitos, circuitos en serie y circuitos en paralelo.
- Un circuito abierto es un circuito por el que no circula corriente debido a una interrupción.
- Un circuito cerrado es una conexión eléctrica completa alrededor de la cual fluye o circula corriente.
- La principal diferencia entre un circuito en serie y en paralelo es que, mientras que en el circuito en serie la corriente no se divide, en el circuito en paralelo se divide en ramas.
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