Electricidad

1. DEFINICIÓN DE CIRCUITO:
Un circuito eléctrico es una interconexión de elementos eléctricos que interactúan para lograr un fin específico.
También se puede definir como la trayectoria o ruta de una corriente eléctrica. El término se utiliza principalmente para definir un trayecto continuo compuesto por dispositivos eléctricos en donde puede fluir una corriente eléctrica. Un circuito deeste tipo se denomina circuito cerrado, y aquéllos en los que el trayecto no es continuo se denominan abiertos. Un cortocircuito es un circuito en el que se efectúa una conexión directa, sin resistencia, inductancia ni capacitancia apreciables, entre los terminales de la fuente de fuerza electromotriz.
Los elementos básicos de cualquier circuito eléctrico práctico son cuatro:
1. La fuente de fuerzaelectromotriz.
2. Los conductores.
3. El elemento de control.
4. El elemento de consumo.
En la figura Nº 1 se muestran estos elementos: Figura Nº 1
2. DEFINICIÓN DE CARGA Y CORRIENTE:
El concepto de carga eléctrica constituye el principio que explica todos los fenómenos eléctricos, y es la cantidad más básica en un circuito eléctrico.
La carga esuna propiedad eléctrica de las partículas atómicas de las que está compuesta la materia, y se mide en culombios (C).
Toda la materia está formada por bloques constitutivos fundamentales conocidos como átomos, y que cada uno de ellos está compuesto por electrones, protones y neutrones. La carga e de un electrón es negativa y con una magnitud de 1.602 x 10-19 C, y un protón lleva una carga positivade la misma magnitud que el electrón. La presencia de una cantidad igual de protones y electrones provoca que un átomo esté cargado en forma neutra.
Además podemos señalar otros aspectos acerca de la carga eléctrica:
I. El culombio es una gran unidad de carga. En 1 C de carga hay 1/(1.602 x10-19) = 6.24 x 1018 electrones. De tal modo, los valores reales o de laboratorio de las cargas son delorden de pC, nC o C.
II. De acuerdo con las observaciones experimentales, las únicas cargas que ocurren en la naturaleza son múltiplos enteros de la carga electrónica e = 1.602 x 10-19 C.
III. La ley de la conservación de la carga establece que la carga no puede crearse ni destruirse, sólo transferirse. De tal modo, no cambia la suma algebraica de las cargas eléctricas en un sistema.
Unacaracterística única de la carga eléctrica, o electricidad, es el hecho de que es móvil; esto es, puede transferirse de un lugar a otro, donde es posible convertirla en otra forma de energía.
Cuando un alambre conductor (compuesto por varios átomos) se conecta a una batería (una fuente de fuerza electromotriz), las cargas son obligadas a moverse. Las positivas se mueven en una dirección, mientras lasnegativas lo hacen en la dirección opuesta. Este movimiento de cargas crea una corriente eléctrica. Resulta convencional considerar el flujo de corriente como el movimiento de las cargas positivas, esto es, el que se opone al flujo de las cargas negativas. Esta convención fue introducida por Benjamín Franklin (1706-1790), científico e inventor estadounidense. Aunque la corriente en conductoresmetálicos se debe a los electrones cargados negativamente, seguimos la convención aceptada universalmente de que la corriente es el flujo neto de cargas positivas.
La corriente eléctrica es una medida de la rapidez con que la carga se está moviendo al pasar por un punto dado de referencia en una dirección específica, y se mide en amperios (A).
Matemáticamente, la relación entre la corriente i, lacarga q y el tiempo t es (1.1)
donde la corriente se mide en amperes (A), y 1 amperio = 1 culombio / segundo
La carga que se transfiere entre el tiempo t0 y t se obtiene al integrar ambos lados de la ecuación (1.1). Obtenemos
(1.2)
2.1. DIFERENTES TIPOS DE CORRIENTE
2.1.1. Corriente directa (cd) o corriente continua (cc): Es aquella corriente (o cualquier señal eléctrica) en la cual...