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Fundamentos de circuitos

Notas y cálculos

Capítulo 2

Fundamentos de circuitos
Objetivo
La función de los componentes eléctricos cuando están conectados en un circuito.
En esta sección aprenderá qué es un circuito eléctrico y cómo reconocer las
diferentes secciones de un circuito. También aprenderá algunas de las leyes que
rigen la tensión y la corriente a través de un circuito.Estos conceptos son esenciales
para entender y analizar los sistemas eléctricos.

Descripción general
Los calentadores, los equipos de iluminación y las líneas de potencia son elementos
resistivos del circuito. Los motores y los transformadores contienen bobinas de alambre
que tienen inductancia. Las baterías y los generadores son fuentes de tensión.
Cuando se colocan en red varios componenteseléctricos, se forma un circuito
eléctrico. Cada componente del circuito se diagrama con su respectivo símbolo.
La magnitud de la corriente en el circuito es limitada por todos los componentes
que se oponen al flujo de corriente.

Elementos
Los elementos del circuito que se muestran en la Figura 2.1 incluyen una fuente de
energía, un interruptor, un capacitor y un inductor.

Figura 2.1 Unalista de elementos de circuito con ilustraciones esquemáticas

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Notas y cálculos

Cualquier dispositivo por el que pasa una corriente puede modelarse o representarse
en un diagrama mediante un elemento de circuito o símbolo. Al conectar este
grupo de elementos de extremo a extremo se forma un circuito.

Circuito
Las baterías o los generadores son fuentesde energía eléctrica. Suministran
corriente a una carga.
Los componentes de un circuito, como resistores, inductores y capacitores, son
elementos pasivos del circuito que consumen o utilizan energía.
Las baterías CD son elementos activos del circuito debido a que suministran
energía. Los interruptores también se consideran activos debido a que inician y
detienen la corriente.

Nodo
Hayotros términos y conceptos útiles que usamos para describir los circuitos. Un
punto es cualquier ubicación a lo largo del trayecto de la corriente en el circuito. Un
nodo es un punto de conexión en un circuito eléctrico.
Hay dos tipos de nodos. Un nodo principal, también llamado empalme, está
compuesto de tres o más alambres. Un nodo menor, algunas veces llamado un
punto, está compuesto desólo dos alambres.

Figura 2.2. Nodos principales y secundarios

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Notas y cálculos

Lazo
Un lazo es un trayecto que empieza y termina en el mismo punto de un circuito. El
circuito que se muestra en la Figura 2.3 contiene tres lazos.

Figura 2.3 Un circuito con tres lazos

En el lazo uno, la corriente pasa por la batería, V, y los resistores R1 y R2.
En ellazo dos, la corriente pasa por los resistores R1 y R2. En el lazo 3, la
corriente pasa por los resistores R2 y R3.
A menudo, las corrientes de lazo se utilizan para resolver los valores desconocidos
en circuitos más complejos.

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Notas y cálculos

Ramal
Los ramales se usan para describir las diferentes trayectorias de la corriente. Los
ramales empiezanen un punto de empalme y terminan en otro punto de empalme.
Los circuitos que se muestran en la Figura 2.4 tienen tres ramales.

Figura 2.4 Circuito con tres ramales

Cada una de las tres corrientes salen del empalme uno, luego pasan por una serie
de elementos y por último llegan al empalme dos.
La corriente I1 define el ramal uno e incluye el resistor R1 y la batería V. La corriente
I2define el ramal dos e incluye el resistor R2. La corriente I3 define el ramal tres
e incluye el resistor R3.
Cuando nos referimos a ramales y lazos, simplemente estamos haciendo referencia
a una colección de componentes en una trayectoria de corriente. No es necesario
conocer la dirección real de la corriente para analizar el lazo o el ramal. Podemos
elegir de manera arbitraria una dirección...