Componentes eléctricos en cc

INTRODUCCIÓN

A día de hoy vivimos rodeados de objetos que funcionan con una fuente de energía que nos resulta indispensable, la corriente eléctrica.

Vamos a estudiar los distintos tipos de corriente eléctrica, los tipos de componentes eléctricos, los tipos de conexión de componentes y como varían las magnitudes según sean estas conexiones.

TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA

Existen dos tipos de corriente eléctrica: la corriente alterna (CA/AC) y la corriente continua (CC/DC).

            - Corriente alterna: Corriente eléctrica variable en la que las cargas eléctricas cambian el sentido del movimiento de manera periódica (este cambio lo hace con una frecuencia que aquí en España es de 50Hz, es decir, 50 cambios por segundo que no son apreciables). Este tipo de corriente es el que se suministra a nuestras viviendas y utilizan los electrodomésticos.

            -Corriente continua: Corriente de intensidad constante en la que el movimiento de las cargas siempre es en el mismo sentido. Este tipo de corriente lo utilizan los dispositivos electrónicos.

Actualmente la mayoría de los países utilizan corriente alterna, ya que hace un siglo tuvo lugar un fenómeno llamado la guerra de corrientes en la que Tesla y Edison, confrontaron sus descubrimientos (la corriente alterna y la corriente continua respectivamente) en la que se impuso la corriente alterna de tesla. Esto se debe a que era más fácil de generar, más fácil de convertir y transportar. Además Tesla se sometió a una descarga de corriente de la que salió ileso, lo que hacía que pareciese más segura (utilizo unos zapatos de goma por lo que la descarga no le afectó).

COMPONENTES ELÉCTRICOS

Un circuito eléctrico está formado por un generador/es, conductores, elementos de control y receptores.

         - Generador: Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes). Ej: Pila, batería, fuente de alimentación.

            - Conductores: Un conductor eléctrico es un material que posibilita la transmisión de la electricidad debido a la escasa resistencia que ofrece. Se encarga de transportar la electricidad por el circuito y sus diferentes componentes. Ej: Cobre (cables)

            -Elementos de control: Los elementos de control son dispositivos que nos permiten abrir o cerrar el circuito cuando lo necesitamos. Ej: Pulsador, interruptor, conmutador.

            -Receptores: Un receptor eléctrico es todo dispositivo, aparato o máquina capaz de transformar la energía eléctrica en cualquier otro tipo de energía. Matemáticamente los receptores eléctricos se ven como resistencias eléctricas. Ej: Bombilla (Electricidad-Luz), Resistencia (Electricidad-Calor).

TIPOS DE CONEXIÓN

Hay tres tipos de conexión de componentes en un circuito: en serie, en paralelo y mixto.

            -Serie: Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos se conectan sucesivamente, es decir, terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo que le sucede.

           -Paralelo: El circuito paralelo es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos conectados coinciden entre sí, al igual que sus terminales de salida.

            -Mixto: El circuito mixto es una configuración de conexión en la que se aplican las configuraciones en paralelo y en serie.

MAGNITUDES Y ESTUDIO EN LOS DISTINTOS CIRCUITOS

Vamos a tener en cuenta tres magnitudes: el voltaje, la intensidad y la resistencia.

               -Voltaje: El voltaje es la diferencia de energía potencial que hay entre dos puntos del circuito. Se mide en voltios (V).

         -Intensidad: La intensidad es la cantidad de electrones que pasan por un punto del circuito (perpendicularmente por el cable pasan). Se mide en amperios (A).

            -Resistencia: Es la resistencia que opone un componente al paso de la electricidad. Se mide en ohmio (Ω).

La ley de ohm dice que el voltaje es igual a la intensidad por la resistencia.

1- ESTUDIO MAGNITUDES GENERADORES Y RECEPTORES EN SERIE:

VOLTAJE

-Si ponemos dos baterías en serie, el voltaje resultante es la suma de las dos baterías. Ej: Al poner las dos baterías de 4.5V en serie obtenemos 9V:

-Al poner 3 bombillas en serie el voltaje se reparte entre las 3. Ej: Los 4.5V se reparten entre las tres bombillas, dando lugar a 1.5V por cada, por lo que las bombillas alumbran menos de lo que deberían.

RESISTENCIA

-Al poner 3 receptores en serie la resistencia resultante es la suma de las resistencias de cada receptor. Ej: Cada bombilla tiene 10.45 ohmios, por lo que la resistencia total es la suma de todas las resistencias 31.36 ohmios.

INTENSIDAD

-Al tener una mayor resistencia la intensidad eléctrica es menor. Ej: I= V/R I=4.5/31.6= 0.142mA

2- ESTUDIO MAGNITUDES GENERADORES Y RECEPTORES EN PARALELO:

VOLTAJE

-Si ponemos dos baterías en paralelo la duración de la batería es mayor, ya que tenemos a disposición 2 baterías, pero el voltaje sigue siendo 4,5V.

-Al poner 3 bombillas en paralelo el voltaje no varía (4.5V) ya que pasa por cada bombilla sin tener que atravesar un receptor antes. Las bombillas alumbran bien porque el voltaje es mayor que en serie.

RESISTENCIA

-Al poner 3 bombillas en paralelo la resistencia es menor ya que la corriente solo tiene que pasar por un receptor. Ej: La bombilla tiene 10 ohmios de resistencia pero al ponerlas en paralelo la resistencia es de 3.6, es decir, disminuye.

INTENSIDAD

-Al poner 3 bombillas en paralelo la resistencia es menor por lo que la intensidad aumenta.

3. ESTUDIO MAGNITUDES GENERADORES Y RECEPTORES EN MIXTO
(mitad serie, mitad paralelo):

VOLTAJE

El voltaje se reparte entre las dos secciones del circuito. En la de serie se repartiría y en la de paralelo pasaría la corriente sin repartirse.

INTENSIDAD

Sería la resultante del voltaje entre la suma de las resistencias de las dos secciones.

RESISTENCIA

Es la suma de la resistencia de las dos secciones.

CONCLUSIÓN

Los circuitos en serie en cc sirven para cuando necesitamos aumentar el voltaje y unimos dos baterías o cuando necesitemos conectar varios receptores en los que queremos que se reparta el voltaje. Tienen el inconveniente de que si uno se estropea puede afectar a que la corriente no llegue a los demás. Un ejemplo de este circuito son las luces de navidad.

Los circuitos en paralelo en cc sirven para cuando queremos tener mas duración de batería uniendo dos generadores o cuando queremos conectar varios receptores a la corriente sin que pase entre ellos. Los leds de una linterna.

Los circuitos en mixto en cc sirven para cuando necesitamos crear un circuito en el que debemos aplicar los dos métodos por su complejidad. Un ejemplo son los circuitos del ordenador.