UD15

Unidad

15

Circuitos eléctricos
de corriente continua

15.1. El circuito eléctrico

Existen dos tipos de corriente eléctrica: continua (c.c.) y alterna (c.a.). En esta Unidad se va a estudiar la corriente
continua, que es la que proporciona las dinamos, baterías y pilas.

A Concepto de energía eléctrica
La materia está formada por elementos químicos denominados
átomos. Cada átomo consta devarios tipos de partículas. Las
más importantes son:
► Núcleo: está formado por protones (con carga eléctrica
positiva) y neutrones (partículas sin carga eléctrica).
► Electrones: son partículas con carga negativa que giran
alrededor del núcleo, ocupando diferentes órbitas o niveles
energéticos.

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Composición de un átomo.

En estado natural, todos los átomos son neutros; es decir, el
número deprotones es igual al número de electrones. Si por
cualquier causa un átomo pierde un electrón, quedará cargado
positivamente, denominándose ion positivo o catión. Si lo gana,
el átomo quedará cargado negativamente, llamándose ion
negativo o anión. Este proceso de pérdida y adquisición de
electrones se está realizando constantemente en la naturaleza y
no supone modificación alguna en la constitucióndel átomo.
Imagínate que se dispone de un grupo de cationes, cuya
tendencia va a ser la captación de electrones con objeto de
quedar en estado neutro, y que, por otro lado, se tienen un grupo
de aniones, que tratarán de desprenderse de los electrones
sobrantes. Si los unimos mediante un cable (conductor), habrá
una transferencia de electrones, del anión (cuerpo con iones
negativos) hacia el catión(cuerpo con iones positivos o sin
electrones), hasta que los dos cuerpos queden con la misma
carga eléctrica. Esta transferencia o movimiento de electrones a
través del conductor se denomina corriente eléctrica.

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Cationes y aniones.

 Diferentes métodos para producir electricidad:





Generador de corriente continua o dinamo.

Si se mueve rápidamente un cable en un
campo magnético (próximoa un imán permanente), se establece una corriente de electrones a través del
cable.

Mediante frotación.

Al frotar una barra de ámbar contra un trozo de lana, uno de ellos robará los
electrones del otro, quedando los dos cargados eléctricamente.

Pilas de hidrógeno o pilas de combustible

(se hace reaccionar químicamente hidrógeno

líquido y oxígeno).



Placas fotovoltaicas. Cuando incidenfotones (energía electromagnética) sobre ciertos
semiconductores se origina corriente eléctrica.



Conversores termoeléctricos.

Cuando se calienta la zona de contacto entre dos metales
distintos, se produce un voltaje entre ambos. De momento, su eficiencia todavía es muy pequeña
(alrededor del 7%).

Diferentes métodos de producir electricidad.
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B Características de un circuito de corrientecontinua.
Para que un receptor (bombilla, motor, resistencia, etc.) pueda funcionar es necesario que la corriente eléctrica
generada (corriente de electrones) llegue a ese receptor a través de un conductor (cable). Luego tendrá que
atravesarlo, cediendo su energía, y regresar de nuevo al generador. Por tanto, será necesario que tanto el generador
como el receptor posean dos tomas de corriente.
Tal ycomo se puede observar en la figura, se necesitará una energía externa, generalmente mecánica, que se
transforme en energía eléctrica a través del generador (arrastrando electrones de un borne al otro). Estos electrones,
que tienen un “nivel de energía” determinado, se dirigen por el cable hasta el receptor, donde ceden su energía
(transformándola en otro tipo de energía). Finalmente, loselectrones regresan al borne positivo del generador.
Atendiendo a esto, los circuitos pueden encontrarse en dos estados:
► Circuitos cerrados. La corriente de electrones circula a lo largo del circuito, atravesando el receptor y regresando
al generador.
► Circuitos abiertos. No hay circulación de electrones (corriente eléctrica); por tanto, no hay transmisión ni
conversión de energías. El receptor no...