Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”

Extensión Porlamar

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C.I 26.243.183Ing. Industrial

Porlamar, ENERO del 2017

Circuito Eléctrico

ElectricidadLa electricidad es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica. Es una forma de energía tan versátil que tiene un sinnúmero de aplicaciones, por ejemplo: transporte, climatización, iluminación y computación

Historia de la electricidad

La historia de la electricidad se refiere al estudio y uso humano de la electricidad al descubrimiento de sus leyes como fenómeno físico y a la invención de artefactos para su uso práctico.

El fenómeno en sí, fuera de su relación con el observador humano, no tiene historia ; y si se la considerase como parte de la historia natural , tendría tanta como el tiempo, el espacio , la materia y la energía .

Como también se denomina electricidad a la rama de la ciencia  que estudia el fenómeno y a la rama de la tecnología que lo aplica, la historia de la electricidad es la rama de la historia de la ciencia y de la historia de la tecnología que se ocupa de su surgimiento y evolución.

Energía eléctrica Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta

de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía lumínica o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

CORRIENTE ELÉCTRICALa energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir,

como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus extremos.

Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el movimiento de electrones a través del cable conductor. Las cargas que se desplazan forman parte de los átomos de la sustancia del cable, que suele ser metálica, ya que los metales —al disponer de mayor cantidad de electrones libres que otras sustancias— son los mejores conductores de la electricidad.

Corriente eléctrica

La corriente eléctrica es el flujo de portadores de carga eléctrica, normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro conductor eléctrico, debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente.

La ecuación que la describe en electromagnetismo, en donde  es la densidad de corriente de conducción y  es el vector perpendicular al diferencial de superficie o  es el vector unitario normal a la superficie y dS es el diferencial de superficie.

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Efectos de la Corriente Eléctrica.Efecto calorífico. 

Los hilos conductores se calientan al pasar por ellos la corriente eléctrica. Este efecto se aprovecha en radiadores, cocinas eléctricas y, en general, en todos los electrodomésticos utilizados como sistemas de calefacción. Sin embargo, este efecto tiene también consecuencias negativas, puesto que, al calentarse, los hilos disipan energía. En una bombilla de incandescencia esto eleva el consumo energético.

Efecto químico. La corriente eléctrica puede inducir cambios químicos en las sustancias. Esto se aprovecha en una pila, que produce electricidad a partir de cambios químicos, o en galvanotecnia, la técnica empleada para recubrir de metal una pieza.Efecto luminoso. En una lámpara fluorescente, el paso de corriente produce luz.

Efecto luminoso. En una lámpara fluorescente, el paso de corriente produce luz.

Efecto magnético (electromagnetismo). Es el más importante desde el punto de vista tecnológico. Una corriente eléctrica tiene efectos magnéticos (es capaz de atraer o repeler un imán). Por otra parte, el movimiento relativo entre un imán y una bobina (un hilo metálico arrollado) se aprovecha en las máquinas eléctricas para producir movimiento o para generar electricidad.

Efectos de la Corriente Eléctrica.

Circuito en serie Un 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 EN PARALELO Es una conexión donde los puertos 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 tinacos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará ambos a la vez. En una casa habitación se conectan todas las cargas en paralelo para tener el mismo voltaje (por ejemplo 120 Volts en México).

BATERÍA ELÉCTRICA Se denomina batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o

simplemente acumulador, al dispositivo que consiste en una o más celdas electroquímicas que pueden convertir la energía química almacenada en electricidad. Cada celda consta de un electrodo positivo, o ánodo y un electrodo negativo, o cátodo  y electrolitos  que permiten que los iones se muevan entre los electrodos, facilitando que la corriente fluya fuera de la batería para llevar a cabo su función.

FUENTES DEPENDIENTES Son fuentes dependientes aquellas cuya tensión o corriente es

proporcional a la tensión o corriente por alguna rama del circuito. Tenemos cuatro tipos posibles:

1. Fuente de tensión controlada por tensión.µ ≡ ganancia de tensión en cto. ab. (adimensional)

2. Fuente de corriente controlada por corriente.β ≡ ganancia de corriente en ccto. (adimensional)

FUENTES DEPENDIENTES

3. Fuente de tensión controlada por corriente.ρ ≡ resistencia de transferencia o transresistencia (Ω)

Donde:

4. Fuente de corriente controlada por tensión. ≡ transconductancia (Ω-1)