INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Los circuitos eléctricos o electrónicos son un conjunto de componentes que se encuentran interconectados entre sí formando como mínimo un camino cerrado por el cual puede circular el flujo de corriente. Dicho circuito puede estar conformado por diferentes tipos de elementos como fuentes, interruptores, condensadores, bobinas, diodos, motores, etc.
El funcionamiento de estos circuitos eléctricos varía dependiendo de los elementos que lo compongan así como del tipo de fuente que se esté utilizando para alimentar el circuito, por ejemplo un circuito que contenga un condensador va a funcionar de una forma si su alimentación es una fuente de corriente continua y de otra forma diferente si su alimentación es una fuente de corriente alterna, sin embargo estas diferencias ya se explicaran en futuras publicaciones de Geek Electrónica.
Para comenzar con el tema de análisis de circuitos eléctricos en corriente continua, primero se tendrán que definir algunos conceptos básicos de circuitos eléctricos como los son:
- Conductor
- Fuente
- Nodo
- Rama
- Malla
Conductor:
Un conductor es un material con muy baja resistencia al paso de la corriente, lo cual permite que los electrones mantengan un flujo constante, estos materiales son los cables, alambres o pistas de circuitos impresos que generalmente se utilizan en la construcción de circuitos eléctricos o electrónicos, algunos materiales utilizados como conductores eléctricos son el cobre, la plata y el oro.
Fuente:
La fuente es el componente que se encarga de proporcionarle energía al circuito eléctrico para que pueda desempeñar la función para la cual fue diseñado, las fuentes pueden ser fuentes de voltaje o fuentes de corriente, siendo las primeras las que se utilizan generalmente (al menos en los primeros pasos en la electrónica).
Las fuentes de voltaje generan entre sus terminales una diferencia de potencial (Voltaje) constante y que es completamente independiente de la carga que les sea conectada.
Por su parte las fuentes de corriente generan un flujo de electrones (Corriente) constante sin importar la carga que les sea conectada.
Nodo:
Un nodo es un punto en donde se encuentran más de dos conductores o terminales de componentes y que le permite a la corriente tener varios caminos por los cuales transitar.
Ejemplo de un Nodo
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Rama:
Una rama es un camino por el cual puede circular la corriente y que se encuentra entre dos nodos consecutivos.
Ejemplo de una Rama
Malla:
La malla es un camino cerrado por el cual puede circular la corriente y la cual puede estar compuesta por varias ramas.
Ejemplo de Mallas
TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Los circuitos eléctricos pueden ser clasificados de diferentes formas, por ejemplo por el tipo corriente con el que se alimentan (AC o DC), por el tipo de componentes por el cual están construidos o por el tipo de configuración que tienen, para esta primera aproximación que se está haciendo de los circuitos eléctricos se va a explicar los tipos de circuitos de acuerdo a su configuración de construcción.
De acuerdo a la forma en la que están dispuestos o interconectados los elementos que componen a un circuito, se pueden clasificar en:
- Circuito Serie
- Circuito Paralelo
- Circuito Mixto
Circuito Serie:
Este tipo de circuito tiene a sus componen conectados de forma tal que la corriente solo tiene un camino posible para recorrer todo el circuito.
Ejemplo de Circuito Serie
Las características principales del circuito serie son las siguientes:
- La corriente es la misma en todo el circuito.
- El voltaje es diferente en cada componente del circuito y de acuerdo a la ley de ohm el voltaje que se quedara en cada componente estará definido por la corriente y por la resistencia del componente.
- La resistencia total se calcula como la suma de cada una de las resistencias que componen al circuito.
EJEMPLO:
Para realizar un ejemplo de los cálculos básicos de un circuito serie utilizando la ley de ohm, se va a utilizar el siguiente circuito.
Lo primero que se va a calcular es la resistencia total del circuito, al ser un circuito en serie la resistencia total es igual a la suma de cada una de las resistencias que componen al circuito.
Para calcular la corriente se utiliza la ley de Ohm y ya que como es un circuito serie la corriente para cada uno de los elementos es la misma, entonces se calcula de la siguiente forma:
Por último como en un circuito serie los voltajes de cada uno de los elementos es diferente, se procede a calcular por medio de la ley de Ohm el voltaje presente en cada una de las resistencias, esto se hace multiplicando la corriente que circula por cada elemento (la misma para todos) por el valor de la resistencia del elemento.
Circuito Paralelo:
Este tipo de circuito tiene a todos sus componentes conectados entre sí compartiendo a dos nodos en común.
Ejemplo de Circuito Paralelo
Las características principales de estos circuitos son:
- El voltaje es el mismo para cada una de las ramas del circuito.
- La corriente se divide en cada una de las ramas del circuito.
Para el caso del cálculo de la resistencia total del circuito se puede hacer de dos formas diferentes.
En caso que se quiera operar solo dos resistencias en paralelo, se puede hallar la resistencia equivalente como el producto de las dos resistencias divido en la suma de las mismas:
Si se requieren operar más de dos resistencias en paralelo puede llegar a ser conveniente utilizar el siguiente método.
EJEMPLO
Para realizar un ejemplo de los cálculos básicos de un circuito paralelo utilizando la ley de ohm, se va a utilizar el siguiente circuito.
Lo primero que se va a hallar es la resistencia total o resistencia equivalente, para esto como son más de dos resistencias que se encuentran en paralelo, vamos a utilizar el siguiente método.
Por lo tanto:
Ahora como ya se menciono, el voltaje en un circuito en paralelo, es el mismo para todos los componente por lo tanto el voltaje que tiene cada una de las resistencias es el mismo al de la fuente (V1).
Para calcular las corrientes de cada una de las ramas, se utiliza la ley de ohm. Entonces se divide el valor del voltaje de la rama en el valor de resistencia de la misma rama.
Circuito Mixto:
Esta clase de circuitos eléctricos comparten las estructuras y características tanto de los circuitos serie como de los circuitos paralelo, debido a que en partes de su estructura sus elementos están conectados en serie y en otras partes otros elementos pueden estar conectados en paralelo.
Ejemplo Circuito Mixto
El cálculo o análisis de esta clase de circuitos por diferentes métodos se explica en las siguientes publicaciones:
Estoy muy de acuerdo con cada uno de los conceptos y el significado que tienen cada uno de ellos. El hablar de circuitos eléctricos es comenzar diciendo que constan de conductor, fuente, nodo, rama, malla para que funcionen correctamente. La finalidad de los circuitos eléctricos es hacer que la corriente eléctrica haga un trabajo útil; como por ejemplo iluminar, mover un motor, hacer funcionar un aparato de radio, etc. Cabe recalcar que el conjunto de componentes que se encuentran interconectados entre sí formando como mínimo un camino cerrado por el cual puede circular el flujo de corriente. En este enlace encontraran varios proyectos que reflejen en prácticas lo antes mencionado http://www.ups.edu.ec/electricidad-cuenca Saludos Cordiales
me iteresa saber como se resuelven estos ejersicios
Hola buen día y gracias por visitar la página.
Disculpa la demora en la respuesta. En el siguiente enlace podrás encontrar una publicación en donde se explica como resolver estos circuitos utilizando ley de Ohm, leyes de Kirchhoff y el método de análisis de mallas.
https://geekelectronica.com/analisis-de-circuitos-por-medio-de-leyes-de-ohm-y-kirchhoff/
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