Reconociendo las leyes de la electrónica para el funcionamiento de los circuitos eléctricos

Reconociendo las leyes de la electrónica para el funcionamiento de los circuitos eléctricos

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Un circuito es el conjunto de elementos que permiten el establecimiento de una corriente eléctrica. En general, se pueden encontrar los siguientes cinco tipos de elementos:

• Generador: encargado de dar energía a las cargas eléctricas 
• Receptor: que transforma la energía eléctrica en otro tipo de energía, como calor, luz, etc. 
• Conductores: que constituyen los caminos de ida y de vuelta de los electrones. Suelen ser cables. 
• Elementos de control: que bloquean o dirigen el paso de la corriente 
• Elementos de protección: para evitar que las instalaciones, aparatos y personas sufran daños.

Se dice que un circuito o un componente está cerrado cuando permite la circulación de corriente, y que está abierto en caso de que no lo permita.

Los circuitos se clasifican según su forma de conexión:

Circuitos en serie: Los elementos están conectados como los eslabones de una cadena (el final de uno con el principio del otro), la salida de uno a la entrada del siguiente y así sucesivamente hasta cerrar el circuito.

Circuitos en paralelo: Los elementos tienen conectadas sus entradas a un mismo punto del circuito y sus salidas a otro mismo punto del circuito. Todos los elementos o receptores conectados en paralelo están a la misma tensión.

En el funcionamiento de los circuitos eléctricos y electrónicos podemos identificar las siguiente magnitudes:

• Corriente eléctrica: es la cantidad de carga eléctrica que circula por un punto específico de un circuito. Se simboliza con la letra I y se mide en Amperios A. Puede ser de dos tipos: Corriente alterna, es aquel tipo de corriente eléctrica que se caracteriza porque la magnitud y la dirección presentan una variación de tipo cíclico, se simboliza con las letras CA. Por otra parte, la Corriente continua, es un tipo de intensidad eléctrica que se caracteriza por no cambiar de sentido con el correr del tiempo. Se simboliza con las letras DC/CC.

• Voltaje: es la energía necesaria para mover una carga eléctrica de un punto a otro. Se simboliza con la letra V y su unidad es el voltio.

• Resistencia: es la propiedad que tiene un material de oponerse al paso de la corriente. Se representa por el símbolo Ω y su unidad es el ohmio. Pueden ser fijas, variables o especiales y, se interpretan mediante un código de color:

• Conductancia resistiva: es la facilidad que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica. Se simboliza con la letra G y su unidad es, inicialmente, el mho y, luego siemens (S).
• Potencia: es la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La potencia eléctrica se representa con la letra P y la unidad de medida es el Vatio (Watt)

Leyes que rigen los circuitos eléctricos y electrónicos

Ley de OhmDescubierta por el científico alemán George Simon Ohm, describe una de las relaciones más importantes de las que se cumplen en un circuito eléctrico. Esta ley sostiene que el voltaje entre dos puntos de un circuito es siempre igual al producto de la intensidad de corriente que circula entre esos dos puntos por la resistencia eléctrica que haya entre ellos. Citando su postulado:

“El flujo de corriente (I) que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión (V) aplicada, e inversamente proporcional a la resistencia (R) de la carga que tiene conectada”

Ley de Watt

James Watt, quien realizó los trabajos que llevaron al establecimiento de los conceptos de potencia, fue quien dictó la llamada Ley de Watt, la cual establece que:

“La potencia eléctrica (p) suministrada por un receptor es directamente proporcional a la tensión de la alimentación (v) del circuito y a la intensidad (I) que circule por él”

                                 P=V x I

Leyes de Kirchhoff 

• Ley de nodos o ley corrientes 

En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en un instante de tiempo, la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes. Dicho de otra forma, la suma de corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo. También podemos decir que: en todo nodo la suma algebraica de corrientes debe ser 0.

• Ley de mallas o ley de voltajes

Esta ley dice que en toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión. En otras palabras, el voltaje aplicado a un circuito cerrado es igual a la suma de las caídas de voltaje en ese circuito.

De un modo alternativo, sin entrar a confusiones, podemos decir en toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0.