a JULIAN STEVEN CARDOZO BAQUERO 1 éve
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Existen tres tipos de circuitos eléctricos según la configuración de conexión de los dispositivos que lo componen:
En un circuito eléctrico conectado en serie, los dispositivos están conectados secuencialmente, es decir, los receptores se unen de un lado a otro y se pueden integrar todos de manera secuencial; de esta forma, si se desconecta alguno de los receptores los siguientes dejarán de funcionar. La resistencia total del circuito se calcula sumando todas las resistencias de los receptores conectados.
En los circuitos eléctricos conectados en paralelo, la alimentación de los diferentes dispositivos es la misma para todos, al igual que la salida de sus terminales. En este tipo de circuitos se entrelazan los receptores: por un lado, todas las entradas y por el otro todas las salidas. La tensión de todos los receptores juntos es equivalente a la tensión total del circuito.
En los circuitos eléctricos mixtos podemos encontrar dispositivos conectados en serie o en paralelo. En este tipo de circuitos eléctricos hay que juntar los receptores en serie y en paralelo para calcularlos.
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Vamos a explicar los conceptos básicos sobre como funcionan los circuitos eléctricos, son una serie de elementos los que lo engloban. También veremos algunas fórmulas para poder solucionar diferentes casos de los circuitos eléctricos. Empezaremos explicando que es un circuito eléctrico. Es un conjunto de elementos conectados entre ellos por los que circula una corriente eléctrica.
Cuando decimos corriente eléctrica estamos hablando de un movimiento de electrones, es decir, un circuito debe dejar pasar los electrones por las piezas que lo componen. Podríamos ponernos a explicar el funcionamiento de los fundamentos de la corriente eléctrica pero vamos a centrarnos en los circuitos eléctricos.
En caso de que el circuito sea cerrado los electrones pasaran por el circuito, en un momento dado podemos despiezar el circuito para parar el paso de la corriente con la ayuda de un interruptor.
Las partes que forman un circuito eléctrico son: Generador, receptor, fusible, interruptor y cable conductor.
El generador se encarga de producir y mantener la corriente eléctrica por todo el circuito, digamos que son los que proporcionan la energía al circuito. El tipo de corriente la diferenciamos en dos tipos: Alterna y continua.
Un ejemplo de corriente continua serian las baterías y las pilas, por otro lado, estarían los alternadores que como bien su nombre indica estaría en el campo de la corriente alterna.
Hablemos ahora de los conductores, por este elemento es por donde fluye la corriente eléctrica entre elementos del circuito. Los materiales de los que están hechos son: cobre o aluminio. Estos son materiales conductores de la electricidad. Hay cables de muchas formas y grosores distintos, tendremos que seleccionar el más adecuado para nuestro circuito.
Los receptores: Son los que convierten la corriente eléctrica en otra energía distinta. Un claro ejemplo sería las bombillas que tenemos en casa, convierten la energía eléctrica o luz, motores, radiadores etc
Elementos de control: Permiten conducir el paso de la corriente eléctrica dentro del circuito. Aquí entrarían los pulsadores, interruptores etc.
Componentes de protección: Su función es asegurar los circuitos y personas cuando hay dificultad o la corriente es muy alta y puede haber peligro de que se quemen los componentes del circuito. Diferenciales, fusibles etc.
Estos son los elementos más comunes que se utilizan en los circuitos eléctricos: Cable conductor, interruptor, pila, batería, bombilla, amperímetro, voltímetro, condensador, resistencia, resistencia variable, elemento termoeléctrico, termistor o resistencia térmica, RDL (resistencia dependiente de la luz), diodo sentido permitido (convencional), inductancia, fuente de corriente alterna, motor, diodo emisor de luz, toma de tierra.
El electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se genera mediante la circulación de una corriente eléctrica a través de un conductor. Su superioridad frente al imán permanente reside en que la intensidad del campo generado depende de la cantidad de corriente que circule a través de él, y por tanto es posible controlar su comportamiento. Sin embargo, en aplicaciones en las cuales no sea necesario modificar el campo magnético o hacerlo desaparecer, el imán permanente es superior, ya que puede generar campos mayores a igualdad de tamaño.
Fue inventado en 1825 por un electricista británico llamado William Sturgeon. Para ello se basó en los estudios de Hans Christian Ørsted, un físico danés que descubrió que el flujo de una corriente eléctrica a través de un conductor genera un campo magnético a su alrededor. El electroimán de Sturgeon consistía en una pieza metálica aislada con forma de herradura (o forma de U, para acercar los polos y concentrar las líneas de fuerza magnética) envuelta en una bobina: una espiral de conductor con una gran cantidad de vueltas (cuantas más vueltas tenga la bobina, más potente será el electroimán).
Un avance importante en la evolución del electroimán fue gracias a Joseph Henry, un científico estadounidense que cambió el aislamiento del hierro por el aislamiento del conductor, consiguiendo mejores resultados que Sturgeon. Además descubrió el principio de inducción electromagnética de forma paralela a Faraday, aunque fue publicado antes por éste ultimo. Puso en práctica sus conocimientos sobre electromagnetismo para ayudar a Morse a desarrollar su telégrafo basado en el electroimán.
Sin embargo, no es necesario introducir una pieza metálica en la bobina para fabricar un electroimán. Una bobina "vacía" recibe el nombre de solenoide, y en ella cada polo se encuentra en un extremo. La razón de introducir un material metálico (normalmente de hierro) en su interior es que el campo generado es mucho más fuerte con la misma intensidad de corriente. Este efecto, conocido como ferromagnetismo, se produce porque los materiales de este tipo contienen diminutas zonas magnetizadas (dominios) inicialmente desordenadas. El campo magnético del solenoide las ordena, de forma que el hierro se convierte en un imán y su efecto se suma al de la bobina. Al desaparecer el campo de la bobina, los dominios suelen desordenarse de nuevo, pero algunos materiales son remanentes, es decir, permanecen magnetizados durante un tiempo.
Debido a su versatilidad, los electroimanes han permitido la aparición de numerosos dispositivos electrónicos, y han surgido importantes aplicaciones industriales. La invención del telégrafo eléctrico fue posible precisamente gracias al electroimán, y los motores eléctricos transforman la energía eléctrica en cinética a través del funcionamiento de varios electroimanes en conjunto. Gracias también a su capacidad de variar el campo magnético se utilizan en altavoces y dispositivos de almacenamiento. Sin embargo, las aplicaciones más potentes son las industriales, como la separación de materiales, la limpieza de aguas contaminadas, los trenes de levitación magnética, los generadores de corriente o el transporte de materiales pesados.
El electromagnetismo es la rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría. El electromagnetismo describe la interacción de partículas cargadas con campos eléctricos y magnéticos. La interacción electromagnética es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo conocido. Las partículas cargadas interactúan electromagnéticamente mediante el intercambio de fotones.
El electromagnetismo abarca diversos fenómenos del mundo real, como por ejemplo la luz. La luz es un campo electromagnético oscilante que se irradia desde partículas cargadas aceleradas. Aparte de la gravedad, la mayoría de las fuerzas en la experiencia cotidiana son consecuencia de electromagnetismo.
Los principios del electromagnetismo encuentran aplicaciones en diversas disciplinas afines, tales como las microondas, antenas, máquinas eléctricas, comunicaciones por satélite, bioelectromagnetismo, plasmas, investigación nuclear, la fibra óptica, la interferencia y la compatibilidad electromagnéticas, la conversión de energía electromecánica, la meteorología por radar, y la observación remota. Los dispositivos electromagnéticos incluyen transformadores, relés, radio/TV, teléfonos, motores eléctricos, líneas de transmisión, guías de onda y láseres.
Los fundamentos de la teoría electromagnética fueron presentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell en 1865. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell, lo que ha sido considerada como la «segunda gran unificación de la física», siendo la primera realizada por Isaac Newton.
La teoría electromagnética se puede dividir en electrostática —el estudio de las interacciones entre cargas en reposo— y la electrodinámica —el estudio de las interacciones entre cargas en movimiento y la radiación—. La teoría clásica del electromagnetismo se basa en la fuerza de Lorentz y en las ecuaciones de Maxwell.
El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de estas, el electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares. La electrodinámica cuántica proporciona la descripción cuántica de esta interacción, que puede ser unificada con la interacción nuclear débil según el modelo electrodébil.
El átomo es la parte más pequeña de la materia que tiene propiedades de un elemento químico.1 Cada sólido, líquido, gas y plasma se compone de átomos neutros o ionizados. Los átomos son microscópicos; los tamaños típicos son alrededor de 100 pm (diez mil millonésima parte de un metro).2 No obstante, los átomos no tienen límites bien definidos y hay diferentes formas de definir su tamaño que dan valores diferentes pero cercanos. Los átomos son lo suficientemente pequeños para que la física clásica dé resultados notablemente incorrectos. A través del desarrollo de la física, los modelos atómicos han incorporado principios cuánticos para explicar y predecir mejor su comportamiento. El término proviene del latín atŏmus, calco del griego ἄτομον (átomon) ἄτομος, unión de α (a, que significa «sin»), y τόμος (tómos, «sección»), que literalmente es «que no se puede cortar, indivisible»,3 y fue el nombre que se dice les dio Demócrito de Abdera, discípulo de Leucipo de Mileto, a las partículas que él concebía como las de menor tamaño posible
Fuerza es una palabra derivada del vocablo latino fortĭa que refiere a la robustez y el vigor para provocar movimiento en un objeto o en un ser que tenga peso o que provoque algún grado de resistencia; el vigor para soportar un empuje o un peso; el estado más poderoso de algo; la acción que puede modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo; la condición natural de las cosas; o el acto de obligar a un sujeto a que realice una determinada acción.
En el caso del término magnético, tenemos que exponer que el origen etimológico del mismo se encuentra en el griego y más concretamente en el vocablo magnetikos que puede definirse como “relativo al imán”. Y es que el mismo está compuesto a partir de la suma de la palabra magnes, que es sinónimo de “imán”, y del sufijo –ico que equivale a “relativo a”.
Magnético es aquello que pertenece o que guarda relación con el magnetismo o que posee las propiedades de un imán. El magnetismo es la fuerza de atracción que un imán ejerce sobre el hierro o el acero, mientras que un imán es un mineral que reúne dos óxidos de hierro y que posee estas capacidades magnéticas.
Receptores sonoros: Son dispositivos que transforman la energía eléctrica en sonido. Como ejemplo tenemos los altavoces y los zumbadores (timbre de la casa).
