Circuitos

Introducción a los Circuitos Eléctricos
 
Sheina L. Montañez Martínez
Bachillerato en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica
Concentración en Potencia Eléctrica.
 
 
Dado al incremento del uso de la electricidad en nuestra sociedad nos hemos dado a la tarea de estudiar y los circuitos eléctricos. Este tema lo podemos aplicar a la tecnología específicamente lo observamos en las computadoras,las comunicaciones (ya sea satelitales, radio o televisión), la automatización (utilizada para controlar diferentes componentes en la manufactura), entre otros. Por todo lo que abarcan los circuitos eléctricos es que iremos desde su inicio hasta su desarrollo más complejo.
 
A lo largo de esta lectura describiremos los conceptos primordiales como: carga eléctrica, corriente eléctrica, voltaje ypotencia. Además de los distintos componentes de los circuitos eléctricos como: resistencia, capacitores, inductores y transformadores, los cuales nos ayudaran a entender su función. Como también las distintas unidades utilizadas para cuantificar los mismos. No podemos dejar pasar las leyes que surgen a raíz del estudio de los circuitos eléctricos como: la Ley de Ohm y la Ley de Kirchhoff, lascuales nos ayuda a expresar de forma matemática la relación entre resistencia, corriente y voltaje.
 
¿Qué es un átomo?, ¿Que es una carga eléctrica? y ¿Cual es la relación entre ellos? De acuerdo a los estudios científicos realizados hace años atrás se ha llegado a la conclusión de que un átomo es la unidad de materia más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, yque no es posible dividir mediante procesos químicos. Está compuesto por un núcleo formado por protones con carga positiva y  neutrones eléctricamente neutros.  Los electrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética. Normalmente el átomo es eléctricamente neutro y solo la presencia mayoritaria de protones (partícula cargada positivamente) oelectrones (partícula cargada negativamente da un carácter eléctrico al mismo. La interacción entre átomos no neutros se manifiesta con una fuerza denominada fuerza eléctrica, con una característica de atracción o repulsión dependiendo del carácter eléctrico de las cargas: cargas de igual signo se repelen y de signo contrario se atraen.  Un electrón tiene una carga negativa de 1.0621 x 10-9 C. Es decir, unculombio (C) es el conjunto de cargas de aproximadamente 6.24 x 1018 electrones. El protón tiene el mismo valor de carga que le electrón pero con signo positivo.
El símbolo de carga será tomado como Q o q, la letra mayúscula denomina cargas constantes como Q=4C, y la letra minúscula indicara cargas variables en el tiempo. En este caso, podemos enfatizar la dependencia temporal escribiendo q(t).De forma general este criterio de mayúsculas y minúsculas se extenderá al resto de variables empleadas.
 
Como ya sabemos la estructura del átomo y el comportamiento de la carga eléctrica, podemos ir al siguiente paso. ¿Qué es la corriente eléctrica? El propósito primario de un circuito eléctrico consiste en mover o transferir cargas a lo largo de un trayecto. Este movimiento de cargasconstituye una corriente eléctrica. La unidad básica de la corriente es el amperio (A). Un amperio de define como la corriente que fluye cuando 1C de carga pasa por un segundo en una sección. En teoría de circuitos la corriente generalmente es especificada por el movimiento de cargas positivas. Hoy en día se sabe en el caso de conductores metálicos, esto no es cierto, son los electrones los portadores decargas que se mueven. Existen diferentes tipos de corriente: 1. corriente continua o directa (DC) usada principalmente en los circuitos electrónicos, 2. corriente alterna (AC) utilizada como corriente domestica la cual es de tipo sinusoidal, 3.  Corriente exponencial la cual aparece en fenómenos transitorios por ejemplo el uso de un interruptor, 4. Corriente de dientes de sierra útiles en...