Circuitos eléctricos
Tal vez en alguna ocasión te
habrás preguntado ¿Cómo es que están conectados los interruptores y los focos
de tú casa?, o habrás notado que detrás de los aparatos electrónicos, hay un
dibujo.
Estos dibujos representan a la
forma como esta conectado las piezas que
hacen que funcione el aparato; este dibujo representa a un circuito eléctrico.
Pero ¿Qué es un circuito
eléctrico?
Un circuito eléctrico es un
trayecto o ruta por el cual fluye la corriente eléctrica a través de un
material conductor.
Los circuitos son importantes por
que los tenemos presentes en todos los aparatos eléctricos, pero los circuitos no son solo exclusivos de
los aparatos ya que la conexión de corriente que se encuentra en las casas forma
un circuito, que permite el flujo de corriente para poder utilizar los aparatos
que tenemos en la casa, los cuales también poseen circuito, por lo que podemos
decir que los circuitos eléctricos son una parte fundamental de nuestras vidas.
Iniciaremos primero con
intensidad de corriente; es la cantidad de carga eléctrica que cruza en
la sección transversal de un conductor en un segundo, su unidad es el Ampére (A), en honor al físico André Marie
Ampére.
La formula para calcular la
intensidad de corriente es la siguiente:
I= intensidad de carga eléctrica
(A)
Q= carga (Coulomb)
t= tiempo (s)
A la energía aplicada a un
circuito se le conoce como energía electromotriz o voltaje, su unidad es el
volt (V). Su formula es la siguiente:
V= voltaje (volts, "v")
E: energia potencial electrica en Joules (J)
Q: carga electrica en coulombs (C)
En nuetros domicilios podemos encontrar un voltaje que
va de 110V a 120V, estos voltajes son los indicados ya que los aparatos
electricos tienen siertos limites en el voltaje que pueden utilizar, si estos
voltajes no son los adecuados los aparatos se queman por el exceso de voltaje.
Cada material tiene una capacidad
diferente de conducir la electricidad, a esto se le conoce como resistividad, y
esta depende de la temperatura, el material, y forma del conductor. La unidad
de resistencia eléctrica es el Ohm (Ω). Para poder calcular la resistencia
de un conductor a una temperatura determinada se utiliza la formula:
R= resistencia (Ω)
Ƿ = resistividad del material (Ωm)
L= longitud del
conductor (m)
A= área de la sección
transversal del conductor (m2)
Los mejores materiales
conductores presentan bajas resistividades, mientras que los materiales
aislantes presentan resistividades altas.
|
Tabla de
resistividad
|
|
|
Metal
|
Resistividad (Ωm)
|
|
Plata
|
1.59 X10-8
|
|
Cobre
|
1.72X10-8
|
|
Oro
|
2.44X10-8
|
|
Aluminio
|
2.82 X10-8
|
|
Tungsteno
|
5.25 X10-8
|
|
Hierro
|
10 X10-8
|
|
Platino
|
11 X10-8
|
|
Plomo
|
22X10-8
|
La ley de Ohm establece que la corriente que fluye a lo largo de un
alambre dado, es directamente proporcional al coltaje aplicado, por lo que la
formula es la siguiente:
I= intecidad de corriente (A)
V= voltaje (V, volt)
R= resistencia (Ω)
La potencia electrica es la rapidez con la que un
aparato que uitliza energia electrica efectua un trabajo determinado. La potencia
electrica tiene se mido en Watts (W). La formula para poder obtener la potencia
electrica es la siguiente:
P=VI
P= potencia electrica (W)
V= voltaje(V)
I= intencidad de corriente (I)
Circuito en serie
Este tipo de circuito esta
caracterizado por que todos sus elementos están conectados, uno después del
otro, la cantidad de corriente que fluye atraves de cada uno de los elementos
del circuito es la misma, la suma de las caídas de voltaje en cada elemento es
igual al voltaje de entrada por lo que el voltaje en un circuito en serie esta
repartido en cada elemento que lo conforma, si se abre un punto en cualquier
parte del circuito, la corriente deja de fluir.
Formulas para resolver un
circuito en serie:
Resistencia total del circuito:
Re=R1+R2+R3+...
Voltaje total
VT=V1+V2+V3+…
Intensidad de corriente: IT= I1+I2+I3+…
Ejemplo: Determina la resistencia total y la intensidad de
corriente en el del circuito eléctrico si:
R1= 20Ω R2= 30Ω R3=50Ω
1. Calculamos
la resistencia total o equivalente del circuito:
Re= R1
+ R2 + R3 +…
Re= 20Ω+30Ω+50Ω
Re= 100Ω
2. Calculamos
la intensidad utilizando la ley de Ohm
3. Calculamos
la caída de voltaje en cada resistencia.
V=IR
VR1=
(1.2A) (20Ω)
VR1=24V
VR2=
(1.2A) (30
Ω)
VR2=36V
VR3=
(1.2A) (50
Ω)
VR3
=60V
2. Resultado:
La resistencia
total del circuito es de 100 Ω.
La
intensidad de corriente que fluye en el circuito es de 1.2A.
Circuito en paralelo.
Este tipo
de circuito es el más común en las instalaciones de corriente eléctrica: los
elementos del circuito se encuentran conectados entre dos alambres o cables,
que se les conoce como ramales, la corriente que circula por el circuito esta
dividida entre los elementos que se encuentran conectados, el voltaje es igual
en todos los elementos conectados.
Formulas:
Resistencia total:
Voltaje total: VT=V1+V2+V3
Intensidad de corriente IT= I1+I2+I3
Ejemplo: calcula la intensidad de
corriente que circula por el circuito y la resistencia total si: R1= 60Ω R2=30 Ω
R3=20 Ω
1.
Calculamos la resistencia equivalente o total
del circuito:
2.
Calculamos la intensidad total en el circuito:
3.
Resultado:
la resistencia total del circuito es de 10Ω; y la intensidad de
corriente eléctrica que fluye atraves del circuito es de 12 A
Circuito
mixto
Este tipo de
circuito es la mezcla de los dos circuitos anteriores; este tipo de circuito se
resuelve utilizando las formulas anteriores, se inicia resolviendo las resistencias
equivalentes, por cada parte de la conexión, según se encuentren ya sea en serie
o en paralelo.
Ejemplo:
Calcula la
intensidad de corriente que fluye por el circuito y la resistencia total del
circuito si:
R1=10Ω R2=30Ω R3=40 Ω R4=20 Ω
R5=15 Ω
1.
R2 y R3
se encuentran en paralelo
2.
Como ahora todo el circuito se encuentra
en serie calculamos la resistencia equivalente del circuito:
Re= R1+R2+R3+…
Re= 10Ω + 17.14Ω + 20Ω + 15Ω
Re=62.14 Ω
3.
Calculamos la intensidad de corriente que fluye por todo el
circuito:
4. La resistencia total del circuito es de 17.14Ω y la intencidad de corriente que fluye atravez del circuito es de 1.93A.
Agradecimientos:
Bibliografía:
Murphy
James T., Y Smoot Robert C., “FISICA PRINCIPIOS Y PROBLEMAS”, COMPAÑÍA
EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE C.V. SEPTIEMBRE DE 1984.
Tippens Paul E. “FÍSICA CONCEPTOS Y APLICACIONES” EDITORIAL
MCGRAW -HILL, SEXTA EDICIÓN, MÉXICO
2001.
Lozano de
Swaan Natasha, “CIENCIAS FÍSICA”, EDITORIAL SANTILLANA, PRIMERA EDICIÓN, JUNIO
2008.
Sears
Francis, Zemansky Hugh Young Hugh D. ET. AL., “FÍSICA UNIVERSITARIA CON FISICA
MODERNA”, EDITORIAL PEARSON,
DECIMOSEGUNDA EDICIÓN MÉXICO 2009.
Flores
Sabido José Miguel y Aguilar Castillo
Diego de Jesús. “GUIA DE FÍSICA II” SEGUNDA EDICIÓN MEXICO OCTUBRE DEL
2011.
Trabajo concluido, gracias por las aportaciones.... muy buen contenido.... cambio y fuera.... ¡Felicitaciones!
ResponderEliminarrepresentante Frida Valdivieso 4-B equipo 2
ResponderEliminarquisiera agrear informacion es que al leer esto no encontre las partes de los circuitos y eso para mi como para mi equipo se me hace muy importante.
como ejemplos las partes del circuito viene siendo:
Componente: Un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga.
Nodo: Punto de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, B, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un nuevo nodo, puesto que se puede considerar como un mismo nodo en A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener tensión 0 (VA - VC = 0).
Rama: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, BC por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente.
Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.
Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes: una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.
Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.
REPRESENTANTE CARLOS GONZALEZ LOPEZ-4B,
EliminarHABLANDO DE LOS NODOS SIENTO QUE TE FALTO MECIONAR ESTO:En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero (A ESTA LEY SE LE DENOMINA LEY DE KIRCHHOFF)
EQUIP0#7 REPRESENTANTE ABRIL RACHEL GONZALEZ LOPEZ
Eliminar4-B CARLOS Y FRIDA SIENTO que LES FALTO MENCIONAR Que la Ley de corriente de Kirchhof es La suma de las corrientes que entran por un nodo debe ser igual a la suma de las corrientes que salen por ese nodo y que la
Ley de tensiones de Kirchhoff es La suma de las tensiones en un lazo debe ser 0,LA Ley de Ohm es La tensión en una resistencia igual al producto del valor de dicha resistencia por la corriente que fluye a través de ella. y en la del Teorema de Norton dice que Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de corriente en paralelo con una resistencia.
Teorema de Thévenin esta dice que Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de tensión en serie con una resistencia GRACIAS!
NOE VELASQUEZ 4-B EQUIPO 3 TE FALTO MAS INFORMACION DE LOS CIRCUITOS Y ESTE ES DE CIRCUITO PARALELO Las ramificaciones de los circuitos paralelos son independientes entre sí, pues cada una está conectada directamente a la batería, recibiendo su carga total. En los circuitos paralelos, el voltaje total a través de cada “camino” del circuito es igual al voltaje de la batería. Por lo tanto, si una ramificación está abierta (o apagada) o falla, las otras ramificaciones continuarán trabajando. Esta es una razón por la cual nuestros hogares, negocios, automóviles y otros equipos electrónicos están cableados con circuitos paralelos.
ResponderEliminarDIEGO RENE GONZALES MENDOZA 4-A EQUIPO 14 Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias inductores condensadores fuentes interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada Los circuitos que contienen solo fuentes componentes lineales (resistores condensadores inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos
ResponderEliminarCorriente alterna: C.A. Es el tipo de corriente que utilizamos en nuestras casas, para poner en funcionamiento todos nuestros electrodomesticos.
Corriente Continua: C.C. Es el tipo de corriente que encontramos en las pilas, baterias y en las fuentes estabilizadas de c.c. como resultados de la transformacion de C.A en C.C.
espero que esta informacion les haiga servido lo busque en libro fisica magica de la editorial laurouse
JORGE KOH AVILÉS. 4-A
ResponderEliminarla información que diste de corriente electrica es poca,te dejo un poco más detallado lo que ésta es:
Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).
cuando el circuito eléctrico es abierto, no circula la corriente eléctrica por estar éste interrumpido o no comunicado por medio de un conductor eléctrico Como no existe un camino para que circulen los electrones, la corriente asociada a un
circuito abierto es cero (I = 0 A ).
Otra aportación que le puedo dar a trabajo es un poco más de desglose de tu tema:
El circuito eléctrico en paralelo es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
la formula;
RT = 1/1/R1 + 1/1/R2 + 1/1/R3.......
IT = VT / RT
VT = IT * RT
En este circuito el voltaje es constante en todo el circuito y la corriente se divide en cada carga que tengas conectada, es decir que tendrías:
I1 = VT / R1 , I2 = VT/R2 , I3= VT/R3....etc y al final sumas las corrientes en cada resistencia o carga y te dara la corriente total en el circuito
En circuito serie :
RT= R1+R2+R3+....
IT= VT/RT
ET= IT * RT
En este circuito la corriente es constante es decir la misma en todo el circuito y aqui lo que se tiene es caida de tension en cada resistencia o carga, que tengas en el circuito es decir que tendrías algo asi:
V1= IT * R1 ; V2 = IT*R2 asi sucesivamente y al final sumas cada una de las caudas de tensión en cada carga o resistencia y te debe dar el voltaje total que suministres al circuito.
ESPERO HABER APORTADO ALGO QUE SEA DE UTILIDAD.
Mi equipo es William Aguilar Y Raymundo hernandez
Eliminar