Si miramos a nuestro alrededor, difícilmente podríamos imaginarnos

ELECTRICIDAD
1- Elementos del circuito eléctrico
1.1 Generador y acumulador
1.2 Conductores y aislantes
1.3 Elementos de maniobra
1.4 Elementos de protección
2- Magnitudes eléctricas
2.1 Voltaje y su medida
2.2 Intensidad de corriente y su medida
2.3 Resistencia
2.4 Potencia y energía
3- Ley de Ohm
4- Tipos de circuitos
4.1 Circuitos en serie
4.2 Circuitos en paralelo
4.3 Circuitos mixtos
 Dos resistencias en serie y una en paralelo
 Dos resistencias en paralelo y una en serie
Si miramos a nuestro alrededor, difícilmente podríamos imaginarnos nuestro mundo sin
la electricidad, ya que es la energía que utilizamos con más frecuencia en aparatos
domésticos de uso cotidiano y en la industria.
En este curso vamos a tratar la corriente eléctrica de instalaciones de interiores o
domésticas, ya que las industriales requieren normalmente una potencia mayor y, por
tanto, un estudio aparte.
Los elementos básicos de una instalación eléctrica cualquiera son:
 Generadores y/o acumuladores.
 Conductores y aislantes.
 Receptores.
 Elementos de protección.
 Elementos de maniobra.
Vamos a empezar por definir el concepto de circuito eléctrico.
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1- CIRCUITO ELÉCTRICO
Denominamos circuito eléctrico al conjunto de elementos que unidos convenientemente
entre sí, permiten la circulación de electrones (electricidad).
Posteriormente, en las actividades vamos a ver y a interpretar circuitos eléctricos
básicos, diferenciándolos en circuitos en serie, en paralelo y mixtos.
Para explicar cómo funcionan estos elementos en un circuito eléctrico sencillo,
empezaremos por la pila o acumulador. Diremos que es aquel elemento capaz de
mantener una corriente eléctrica constante.
Para una mayor claridad, vamos a suponer que la corriente eléctrica está formada por
gotas de agua que se encuentran en un vaso (pila) en dos compartimentos separados
perfectamente, siendo la única salida los grifos, que en la pila se encuentran marcados
con el (+) y (-). Lógicamente, en este doble vaso (pila) encontraremos que uno de ellos
está prácticamente lleno de agua (electrones), siendo éste el vaso marcado con el (-), por
lo que la diferencia de niveles del agua (energía potencial) va a originar que el mismo
fluya con mayor rapidez.
En electricidad se conoce como diferencia de potencial o voltaje, por lo que cuando se
disponga de un camino, como son los conductores (en el caso del agua, una tubería)
comenzará el paso de electrones (agua) de un vaso a otro, hasta que se igualen las
alturas de ambos vasos. Diremos entonces que la diferencia de potencial en ese
momento es cero, y la pila estará gastada: diferencia de potencial (d.d.p.) = 0, tensión en
la pila = 0.
El fluido al realizar el recorrido de un punto a otro, normalmente pretende producir
algún efecto útil, bien sea encender una bombilla, girar un motor, etc., que es para lo
que se diseñan los diferentes circuitos.
El primer problema que se nos presenta es que el circuito montado de esta manera estará
funcionando de una forma indefinida, por lo que se hace necesario intercalar en el
mismo una llave para abrir o cerrar el paso de la corriente según sea preciso. A estos
elementos los llamaremos elementos de maniobra.
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Por último, para proteger toda la instalación de posibles sobrecargas de fluido,
consumo, protección de los operarios, etc., se han diseñado otros elementos
denominados elementos de protección.
1.1 Generador y Acumulador
Si bien existe una clara diferencia entre un generador, que como su nombre ea es aquel
elemento a partir del cual se genera corriente eléctrica, y los acumuladores, que son
aquellos elementos en donde almacenamos electricidad (pilas, baterías, etc.), de
momento vamos a suponer que son prácticamente iguales y en general diremos que son
los responsables de mantener constante una tensión capaz de producir la corriente
eléctrica.
Las pilas son elementos que convierten la energía química. Éstas las podemos clasificar
en: Primarias o pilas secas y Secundarias o pilas recargables.
1.2 Conductores y aislantes
Denominamos conductores a aquellos materiales que dejan pasar la corriente eléctrica
con facilidad o que ofrecen poca resistencia a su paso. Ejemplo: el cobre, la plata, el
aluminio, etc.
Los conductores se pueden presentar en forma de:
 Hilos (diámetro < 4 mm).
 Varillas (diámetro > 4 rnm).
 Cables (formados por varios hilos de poca sección).
 Pletinas.
Denominamos aislantes a aquellos materiales que no dejan pasar o que permiten el paso
de poca cantidad de corriente eléctrica. Ejemplo: mica, porcelanas, vidrio, etc.
Si nos fijamos en un cable, éste lleva una zona conductora y otra zona que lo aísla del
resto. Pero también existen conductores no aislados, de los cuales se dice que están
«desnudos».
Los elementos que «reciben» la corriente eléctrica y la transforman en algo útil, bien sea
en luz, calor, movimiento, sonido, etc., reciben el nombre de receptores.
1.3 Elementos de maniobra
Corno hemos visto anteriormente, se hace necesario intercalar en los diferentes
circuitos elementos que nos permitan manejar los mismos a voluntad. Entre los
elementos de maniobra más conocidos tenemos: interruptores, pulsadores,
conmutadores, conmutadores de cruce y reguladores de iluminación.
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La diferencia entre un pulsador y un interruptor se basa en que un pulsador cierra el
circuito (o abre) cuando se mantiene la presión o pulsación sobre él (ejemplo del
timbre), mientras que un interruptor abre o cierra el circuito de forma permanente y lo
mantiene así sin necesidad de mantener la causa externa que ha producido esa alteración
(caso de la llave de luz en una habitación).
1.4 Elementos de protección
Son aquellos elementos que, como hemos visto anteriormente, protegen no solamente al
circuito eléctrico de posibles sobrecargas por establecer contacto directo entre los
conductores (cortocircuito), sino también a las personas de posibles accidentes. Entre
los más conocidos destacamos. fusibles, automáticos (magnéticos, magnetotérmicos) y
diferenciales.
2- MAGNITUDES ELÉCTRICAS
2.1 Voltaje y su medida
Ya hemos visto al principio del tema que para que la corriente fluya entre dos puntos de
un circuito eléctrico debe haber entre ellos una diferencia de potencial eléctrico.
La tensión o voltaje es la energía transferida ala unidad de carga eléctrica para que
circule a través del circuito.
Una pila, o fuente de alimentación son fuentes de energía eléctrica, porque suministran
la tensión que hace que la electricidad fluya.
Esta tensión eléctrica V la medimos en voltios (V).
La diferencia de potencial entre dos puntos se mide con el voltímetro. Se conectan en
paralelo con los dispositivos eléctricos en los extremos de los cuales se quiere medir la
diferencia de potencial.
2.2 Corriente eléctrica y su medida
La intensidad de corriente eléctrica es la cantidad de carga eléctrica transportada por
unidad de tiempo a través del circuito.
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I=q/t
Al cerrar el circuito se establece una corriente eléctrica que pone en marcha los
dispositivos como motores, bombillas etc....
Por convenio la corriente eléctrica se dirige desde el extremo positivo al negativo.
La intensidad que entra por un punto del circuito es igual a la corriente que sale del
mismo.
La unidad de intensidad de corriente I, es el amperio (A).
La intensidad de corriente eléctrica se mide con un instrumento que llamaremos
amperímetro. Se conecta en serie con los aparatos o conductores en los que se quiere
medir el valor de la intensidad de corriente.
2.3 Resistencia
Nos da una idea de la oposición del conductor al paso de la corriente eléctrica.
Cuando el material es un buen conductor se opone poco al paso de la electricidad a
través suyo y por tanto la Resistencia será pequeña. Por lo contrario, si el material no
conduce bien la electricidad se dice que su Resistencia es grande.
Todos los componentes eléctricos de un circuito, presentan resistencia al paso de la
electricidad a través suyo.
La unidad de resistencia es el ohmio (Ω)
2.4 Potencia y Energía
La energía eléctrica es la energía que transporta una corriente eléctrica. Depende del
tiempo, el voltaje y la cantidad de corriente que circula.
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E=VIt
Loa energía eléctrica se mide en Julios (J)
La potencia eléctrica es una medida de la rapidez con que la energía eléctrica se
transforma en otras formas de energía.
P=E/t
P=E/t=VIt/t=VI
La potencia se mide en vatios (w)
3- LEY DE OHM
En 1826, George Ohm descubrió que se podía aumentar el flujo de corriente eléctrica
de un circuito, aumentando el Voltaje. También descubrió que aumentando la
resistencia de un circuito, se podía reducir el flujo de corriente.
Continuó hasta encontrar una relación especial entre Voltaje, corriente y resistencia.
“ La intensidad de corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente
proporcional a la diferencia de potencial aplicada a sus extremos. La constante de
proporcionalidad entre la intensidad de corriente y voltaje es la resistencia eléctrica”.
V / I = cte
R =V / I
Actividad 1
a) Calcula el valor de la resistencia R en
este circuito.
b) ¿Cuánta corriente circularía si se
duplica el valor de R?
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Actividad 2
a) Calcula la intensidad de corriente de
este circuito.
b) ¿Qué marcaría el amperímetro si el
valor de la resistencia se redujera ala
mitad?
Actividad 3
a) Calcula el voltaje en bornes en este
circuito
b) ¿Cuánta corriente circularía si el
voltaje a través de R se duplicara?
Actividad 4
Una resistencia eléctrica de 20 Ω se conecta a una tensión de 5V. ¿Qué intensidad
circulará por la resistencia? ¿ Qué carga eléctrica fluye por cada minuto?
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Actividad 5
Se aplica una diferencia de potencial de 20V a un conductor de una resistencia de 50 .
¿Qué carga eléctrica pasará por una sección del conductor cada minuto?
4- TIPOS DE CIRCUITOS
4.1 Circuitos en serie
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4.2 Circuitos en paralelo
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4.3 Circuitos mixtos
 Dos resistencias en serie y una en paralelo
Calculamos la Resistencia equivalente de las dos resistencias en serie que llamaremos
Re, y luego lo consideramos como dos resistencias en paralelo una de ellas es Re y la
otra R3.
R1
R2
Re
R2
R3
Re = R1 + R 2
1 / R = 1 / Re + 1 / R 3
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 Dos resistencias en paralelo y una en serie
Calculamos la Resistencia equivalente de las dos resistencias en paralelo que
llamaremos Re, y luego lo consideramos como dos resistencias en serie una de ellas es
Re y la otra R1.
R2
R1
R3
1 / Re = 1 / R2 + 1 / R 3
R = R1 + R e
Actividad 6
Dado el siguiente circuito determina:
a) La resistencia total del mismo
b) La Intensidad de corriente que circula
por él
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Actividad 7
Dado el siguiente circuito determina:
c) La resistencia total del mismo
d) La Intensidad de corriente que circula
por él
Actividad 8
Dados los siguientes circuitos calcula en cada uno de ellos la Resistencia equivalente.
a) R1=20Ω
R2=305Ω
R1
b) R1=20Ω
R2
R3=17Ω
R3
R2=5Ω
R1
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c) R1=15Ω
R3=10Ω
R2=20Ω
R2
R2
R1
R3
d) R1=15Ω
R3=20Ω
R2=80Ω
R2
R4=100Ω
R5=30Ω
R3
R1
R5
R4
13
e) R1=120Ω
R2=7Ω
R2
R3=8Ω
R4=25Ω
R5=5Ω
R6=25Ω
R3
R1
R6
R4
f) R1=30Ω
R5
R3=15Ω
R2=10Ω
R2
R1
R4=12Ω
R5=12Ω
R6=3Ω
R5
R4
R3
R6
14
g)
R2
R3
R1
R4
R5
R6
R7
50
h)
R2
R3
R4
R1
R8
R7
R5
R6
R13
R14
R11
R9
R10
R12
15