Se denomina circuito eléctrico a una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos, tales como resistencias, inductancias, condensadores, fuentes, y/o dispositivos electrónicos semiconductores, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas. En la figura podemos ver un circuito eléctrico, sencillo pero completo, al tener las partes fundamentales:
1.Una fuente de energía eléctrica, en este caso la pila o batería.
2.Una aplicación, en este caso una lámpara incandescente.
3.Unos elementos de control o de maniobra, el interruptor.4.Un instrumento de medida, el Amperímetro, que mide la intensidad de corriente.
5.El cableado y conexiones que completan el circuito.
Un circuito eléctrico tiene que tener estas partes, o ser parte de ellas.
HISTORIA DE LOS CIRCUITOS ELECTRICOS
Tempranas investigaciones sobre electricidad estática vienen de cientos de años atrás. Electricidad estática es una transferencia de electrones producida por fricción como cuando se frota un balón sobre un saco o como se frota una peinilla sobre el pelo. Un pequeño flujo de corriente puede ocurrir cuando objetos cargados entran en contacto, pero no es un continuo flujo de corriente. En ausencia de corriente continua, no existe una verdadera aplicación de la electricidad.
El invento de la batería (la cual puede producir un flujo continuo de corriente) hizo posible el desarrollo de los primeros circuitos eléctricos. La primera batería, la pila voltaica, fue inventada por Alessandro Volta en el año de 1800. Los primeros circuitos que tuvieron aplicaciones usaban baterías y electrodos sumergidos en container de agua. El flujo de corriente a través del agua producía hidrogeno y oxigeno.
La primera aplicación de circuitos eléctricos para uso práctico y que se extendió rápidamente por el mundo fue la iluminación eléctrica. Poco tiempo después de que Thomas Edison inventó su bulbo incandescente, el vio su aplicación práctica, desarrollando un completo sistema de generación y distribución. El primer sistema con estas características desarrollado en Estados Unidos fue la estación Pearl Street en Manhattan. Este sistema suministraba energía eléctrica principalmente para iluminación a varias manzanas.
TIPOS DE CIRCUITOS ELECTRICOS
Circuito en serie:
es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) se conectan secuencialmente. La terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.
Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua se conectarán en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Una batería eléctrica suele estar formada por varias pilas eléctricas conectadas en serie, para alcanzar así el voltaje que se precise.
Circuito Paralelo:
Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo.
es una conexión donde los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo.
Circuitos Mixtos:
Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien sea en serie o en paralelo.
CircuitoAbierto:
es un circuito en el cual no circula la corriente eléctrica por estar éste interrumpido o no comunicado por medio de un conductor eléctrico. El circuito al no estar cerrado no puede tener un flujo de energía que permita a una carga o receptor de energía aprovechar el paso de la corriente eléctrica y poder cumplir un determinado trabajo. El circuito abierto puede ser representado por una resistencia o impedancia infinitamente grande.
Circuito Cerrado:
Se le denomina circuito cerrado ya que, al contrario de lo que pasa con la difusión, todos sus componentes están enlazados. Además, a diferencia de la televisión convencional, este es un sistema pensado para un número limitado de espectadores.
En Argentina la pila Volta es una pila común. En castellano ha venido siendo costumbre llamarla así, mientras que al dispositivo recargable o acumulador, se ha venido llamando batería. Tanto pila como batería son términos provenientes de los primeros tiempos de la electricidad, en los que se juntaban varios elementos o celdas —en el primer caso uno encima de otro, "apilados", y en el segundo adosados lateralmente, "en batería"— como se sigue haciendo actualmente, para así aumentar la magnitud de los fenómenos eléctricos y poder estudiarlos sistemáticamente. De esta explicación se desprende que cualquiera de los dos nombres serviría para cualquier tipo, pero la costumbre ha fijado la distinción.
La estructura fundamental de una pila consiste en dos electrodos, metálicos en muchos casos, introducidos en una disolución conductora de la electricidad o electrolito
TIPOS DE PILAS Y BATERIAS
• Pilas ácidas y alcalinas de óxido de manganeso
de uso común y generalizado en diferentes artefactos, algunas de ellas riesgosas por su contenido de mercurio.
Se encuentran en el mercado en distintos formatos tales como A, AA, AAA.
Categoría: Y29, Y34, Y35
• Pilas de níquel-cadmio
recargables, contenidas en parte de las baterías usadas para teléfonos celulares, son particularmente dañinos para el medio ambiente debido principalmente a su contenido de cadmio.
Categoría: Y26
• Baterías de plomo ácido
utilizadas mayormente en automotores.
Categoría: Y34, Y31
• Pilas de óxido de mercurio
principalmente de formato botón, utilizadas en equipos especiales (por ejemplo cámaras fotográficas, relojes).
Categoría: Y29
No todas estas pilas y baterías son igualmente riesgosas, dependiendo esto de sus componentes químicos. En el caso de las pilas comunes, alcalinas o ácidas, el riesgo está determinado por su contenido de mercurio, aditivo que se encuentra en parte de las que se comercializan en el país (orientales, 4 x 1Bs. etc.).
HISTORIA DE LAS PILAS:
La primera pila eléctrica fue dada a conocer al mundo por Volta en 1800, mediante una carta que envió al presidente de la Royal Society londinense. Se trataba de una serie de pares de discos (apilados) de zinc y de cobre (o también de plata), separados unos de otros por trozos de cartón o de fieltro impregnados de agua o de salmuera, que medían unos 3 cm de diámetro. Cuando se fijó una unidad de medida para la diferencia de potencial, el voltio (precisamente en honor de Volta) se pudo saber que cada uno de estos elementos suministra una tensión de 0,75 V aproximadamente, pero ninguno de estos conceptos estaba disponible entonces. Su apilamiento conectados en serie permitía aumentar la tensión a voluntad, otro descubrimiento de Volta. El invento constituía una novedad absoluta y gozó de un éxito inmediato y muy merecido, ya que inició la era eléctrica en que actualmente vivimos, al permitir el estudio experimental preciso de la electricidad, superando las enormes limitaciones que presentaban para ello los generadores electrostáticos, únicos disponibles con anterioridad. Otra disposición también utilizada y descrita por Volta para el aparato estaba formada por una serie de vasos con líquido (unos junto a otros, en batería), en los que se sumergían las tiras de los metales, conectando externamente un metal con otro.
Inmediatamente empezaron a hacerse por toda Europa y América innumerables pruebas con diversos líquidos, metales y disposiciones, tratando de mejorar las características del aparato original, cosa que pocas veces se consiguió, pero que originó una infinidad de distintos tipos de pilas, de los cuales no ha quedado memoria más que de los más notables
CONDUCTORES ELECTRICOS:
Son los materiales que, puestos en contacto con un cuerpo cargado de electricidad, transmiten ésta a todos os puntos de su superficie. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. Existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como son el grafito, las soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma. Para el transporte de la energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el metal más empleado es el cobre en forma de cables de uno o varios hilos. Alternativamente se emplea el aluminio, metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre es, sin embargo, un material mucho más ligero, lo que favorece su empleo en líneas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión. Para aplicaciones especiales se utiliza como conductor el oro.[18]
La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 °C es igual a 0,58108 S/m.[19] A este valor se lo denomina 100% IACS, y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS, pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad, designados C-103 y C-110.[20]
CONDUCTORES AISLANTES:
los aislantes son materiales que presentan gran resistencia a que las cargas que lo forman se desplacen y los conductores tienen cargas libres y que pueden moverse con facilidad.
De acuerdo con la teoría moderna de la materia (comprobada por resultados experimentales), los átomos de la materia están constituidos por un núcleo cargado positivamente, alrededor del cual giran a gran velocidad cargas eléctricas negativas. Estas cargas negativas, los electrones, son indivisibles e idénticas para toda la materia.
ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS
Al quitar la lámpara1 nos damos cuenta que automáticamente se apagan las dos lámparas, al quitar la lámpara 2 vuelven y se apagan las 2 lámparas.
Al quitar la lámpara 1 se pagan todas las lámparas, al quitar la lámpara 2 se apagan las otras dos lámparas ósea la lámpara 1 y la 3, al quitar la lámpara 3 todas las lámparas se vuelven a apagar.
CIRCUITO PÁRALELO:
A}
Al quitar la lámpara 1 se apaga la lámpara 1 pero la lámpara 2 queda prendida.
Al quitar la lámpara 2 queda encendida la lampara1 y la 2 se apaga.
B}
Al quitar la lámpara 1 las otras dos quedan prendidas. Al quitar la lámpara 2 las lámparas 1 y 3 quedan prendidas. Al quitar la lámpara 3 las otras dos lámparas que dan encendidas.
CIRCUITO MIXTO
A}
La lámpara 1 tiene mayor intensidad que las otras dos, al quitar la lámpara 1 las otras dos se apagan, al quitar la lámpara 2 la lámpara 1y 3 quedan encendidas con gran intensidad de luz, al quitar la lámpara 3 quedan prendidas las otras dos con gran intensidad de luz.
B}
Las lámparas 1, 2, 5 y 8 tienen gran intensidad de luz y las lámparas 3, 4, 6, 7, 9 y 10 tienen menor intensidad de luz, al quitar la lámpara 1 se apagan todas las lámparas, al quitar la lámpara 2 las demás lámparas se apagan, al quitar la lámpara 3 todas alumbran pero las lámparas 1, 2, 4, 5 y 8 alumbran mas que las 6, 7, 9 y 10, al quitar la lámpara 4 pasa lo mismo que con la lámpara 3 porque unas alumbran mas que otras, al quitar la lámpara 5 se pagan todas las lámparas, al quitar la lámpara 6 todas están encendidas pero las lámparas 1, 2, 5, 8 y 7 alumbran mas que la 3, 4, 9 y 10, al quitar la lámpara 7 todas están encendidas pero las lámparas 1, 2, 5, 6 y 8 alumbran mas que las lámparas 3, 4, 9 y 10, al quitar la lámpara 8 se apagan todas, al quitar la lámpara 9 todas están prendidas pero las lámparas 1, 2, 5 8 y 10 alumbran mas que la 3, 4, 6 y 7, al quitar la lámpara 10 todas están encendidas pero las lámparas 1, 2, 5, 8 y 9 alumbran mas que las 3, 4, 6 y 7.
Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien sea en serie o en paralelo.
CircuitoAbierto:
es un circuito en el cual no circula la corriente eléctrica por estar éste interrumpido o no comunicado por medio de un conductor eléctrico. El circuito al no estar cerrado no puede tener un flujo de energía que permita a una carga o receptor de energía aprovechar el paso de la corriente eléctrica y poder cumplir un determinado trabajo. El circuito abierto puede ser representado por una resistencia o impedancia infinitamente grande.
Circuito Cerrado:
Se le denomina circuito cerrado ya que, al contrario de lo que pasa con la difusión, todos sus componentes están enlazados. Además, a diferencia de la televisión convencional, este es un sistema pensado para un número limitado de espectadores.
PILAS
El funcionamiento de las pilas se basa en un conjunto de reacciones químicas que proporcionan una cierta cantidad de electricidad, que si bien es pequeña, permite el funcionamiento de pequeños motores o dispositivos electrónicos.
Una pila eléctrica es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras de lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo positivo o ánodo y el otro es el polo negativo o cátodo .
En Argentina la pila Volta es una pila común. En castellano ha venido siendo costumbre llamarla así, mientras que al dispositivo recargable o acumulador, se ha venido llamando batería. Tanto pila como batería son términos provenientes de los primeros tiempos de la electricidad, en los que se juntaban varios elementos o celdas —en el primer caso uno encima de otro, "apilados", y en el segundo adosados lateralmente, "en batería"— como se sigue haciendo actualmente, para así aumentar la magnitud de los fenómenos eléctricos y poder estudiarlos sistemáticamente. De esta explicación se desprende que cualquiera de los dos nombres serviría para cualquier tipo, pero la costumbre ha fijado la distinción.
La estructura fundamental de una pila consiste en dos electrodos, metálicos en muchos casos, introducidos en una disolución conductora de la electricidad o electrolito
TIPOS DE PILAS Y BATERIAS
• Pilas ácidas y alcalinas de óxido de manganeso
de uso común y generalizado en diferentes artefactos, algunas de ellas riesgosas por su contenido de mercurio.
Se encuentran en el mercado en distintos formatos tales como A, AA, AAA.
Categoría: Y29, Y34, Y35
• Pilas de níquel-cadmio
recargables, contenidas en parte de las baterías usadas para teléfonos celulares, son particularmente dañinos para el medio ambiente debido principalmente a su contenido de cadmio.
Categoría: Y26
• Baterías de plomo ácido
utilizadas mayormente en automotores.
Categoría: Y34, Y31
• Pilas de óxido de mercurio
principalmente de formato botón, utilizadas en equipos especiales (por ejemplo cámaras fotográficas, relojes).
Categoría: Y29
No todas estas pilas y baterías son igualmente riesgosas, dependiendo esto de sus componentes químicos. En el caso de las pilas comunes, alcalinas o ácidas, el riesgo está determinado por su contenido de mercurio, aditivo que se encuentra en parte de las que se comercializan en el país (orientales, 4 x 1Bs. etc.).
HISTORIA DE LAS PILAS:
La primera pila eléctrica fue dada a conocer al mundo por Volta en 1800, mediante una carta que envió al presidente de la Royal Society londinense. Se trataba de una serie de pares de discos (apilados) de zinc y de cobre (o también de plata), separados unos de otros por trozos de cartón o de fieltro impregnados de agua o de salmuera, que medían unos 3 cm de diámetro. Cuando se fijó una unidad de medida para la diferencia de potencial, el voltio (precisamente en honor de Volta) se pudo saber que cada uno de estos elementos suministra una tensión de 0,75 V aproximadamente, pero ninguno de estos conceptos estaba disponible entonces. Su apilamiento conectados en serie permitía aumentar la tensión a voluntad, otro descubrimiento de Volta. El invento constituía una novedad absoluta y gozó de un éxito inmediato y muy merecido, ya que inició la era eléctrica en que actualmente vivimos, al permitir el estudio experimental preciso de la electricidad, superando las enormes limitaciones que presentaban para ello los generadores electrostáticos, únicos disponibles con anterioridad. Otra disposición también utilizada y descrita por Volta para el aparato estaba formada por una serie de vasos con líquido (unos junto a otros, en batería), en los que se sumergían las tiras de los metales, conectando externamente un metal con otro.
Inmediatamente empezaron a hacerse por toda Europa y América innumerables pruebas con diversos líquidos, metales y disposiciones, tratando de mejorar las características del aparato original, cosa que pocas veces se consiguió, pero que originó una infinidad de distintos tipos de pilas, de los cuales no ha quedado memoria más que de los más notables
CONDUCTORES ELECTRICOS:
Son los materiales que, puestos en contacto con un cuerpo cargado de electricidad, transmiten ésta a todos os puntos de su superficie. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. Existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como son el grafito, las soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma. Para el transporte de la energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el metal más empleado es el cobre en forma de cables de uno o varios hilos. Alternativamente se emplea el aluminio, metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre es, sin embargo, un material mucho más ligero, lo que favorece su empleo en líneas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión. Para aplicaciones especiales se utiliza como conductor el oro.[18]
La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 °C es igual a 0,58108 S/m.[19] A este valor se lo denomina 100% IACS, y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS, pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad, designados C-103 y C-110.[20]
CONDUCTORES AISLANTES:
los aislantes son materiales que presentan gran resistencia a que las cargas que lo forman se desplacen y los conductores tienen cargas libres y que pueden moverse con facilidad.
De acuerdo con la teoría moderna de la materia (comprobada por resultados experimentales), los átomos de la materia están constituidos por un núcleo cargado positivamente, alrededor del cual giran a gran velocidad cargas eléctricas negativas. Estas cargas negativas, los electrones, son indivisibles e idénticas para toda la materia.
Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector). AISLAMIENTO 1.- La Goma (todo lo que es de goma es aislante) 2.-Fibra de Vidrio 3.- La Madera (no Humeda) 4. El Plastico (alveolares) 5.Aislantes ecológicos (ej. el lino o el cáñamo) 6.-Hormigón celular (mezcla de cemento, cal, y arena de sílice) 7.- los minerales 8.-poliestireno extruido MALOS CONDUCTORES. 1) El vidrio 2) El corcho 3) La madera 4) La goma. 5) El plástico
MATERIALES PARA LOS CIRCUITOS:
CIRCUITOS (DIBUJOS)
ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOSCIRCUITO SIMPLE:
Al quitar el bombillo nos podemos dar cuenta que el circuito se apaga.
CIRCUITO SERIE:
A}
Al quitar la lámpara1 nos damos cuenta que automáticamente se apagan las dos lámparas, al quitar la lámpara 2 vuelven y se apagan las 2 lámparas.
B}
Al quitar la lámpara 1 se pagan todas las lámparas, al quitar la lámpara 2 se apagan las otras dos lámparas ósea la lámpara 1 y la 3, al quitar la lámpara 3 todas las lámparas se vuelven a apagar.
CIRCUITO PÁRALELO:
A}
Al quitar la lámpara 1 se apaga la lámpara 1 pero la lámpara 2 queda prendida.
Al quitar la lámpara 2 queda encendida la lampara1 y la 2 se apaga.
B}
Al quitar la lámpara 1 las otras dos quedan prendidas. Al quitar la lámpara 2 las lámparas 1 y 3 quedan prendidas. Al quitar la lámpara 3 las otras dos lámparas que dan encendidas.
CIRCUITO MIXTO
A}
La lámpara 1 tiene mayor intensidad que las otras dos, al quitar la lámpara 1 las otras dos se apagan, al quitar la lámpara 2 la lámpara 1y 3 quedan encendidas con gran intensidad de luz, al quitar la lámpara 3 quedan prendidas las otras dos con gran intensidad de luz.
B}
Las lámparas 1, 2, 5 y 8 tienen gran intensidad de luz y las lámparas 3, 4, 6, 7, 9 y 10 tienen menor intensidad de luz, al quitar la lámpara 1 se apagan todas las lámparas, al quitar la lámpara 2 las demás lámparas se apagan, al quitar la lámpara 3 todas alumbran pero las lámparas 1, 2, 4, 5 y 8 alumbran mas que las 6, 7, 9 y 10, al quitar la lámpara 4 pasa lo mismo que con la lámpara 3 porque unas alumbran mas que otras, al quitar la lámpara 5 se pagan todas las lámparas, al quitar la lámpara 6 todas están encendidas pero las lámparas 1, 2, 5, 8 y 7 alumbran mas que la 3, 4, 9 y 10, al quitar la lámpara 7 todas están encendidas pero las lámparas 1, 2, 5, 6 y 8 alumbran mas que las lámparas 3, 4, 9 y 10, al quitar la lámpara 8 se apagan todas, al quitar la lámpara 9 todas están prendidas pero las lámparas 1, 2, 5 8 y 10 alumbran mas que la 3, 4, 6 y 7, al quitar la lámpara 10 todas están encendidas pero las lámparas 1, 2, 5, 8 y 9 alumbran mas que las 3, 4, 6 y 7.
