Reparación y Mantenimiento de Computadores Edwin J. Ortega Z.

EL CIRCUITO ELECTRICO

MARZO DE 2015

1. LEY DE OHM

1.1. Qué es la ley de ohm

La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes

fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las

unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

1. Tensión o voltaje "E", en volt (V).

2. Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).

3. Resistencia "R" en ohm () de la carga o consumidor conectado al circuito

Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los

mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía

de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y,

viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para ambos

casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante.

Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la

intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula

por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia

conectada al circuito se mantenga constante.

Para recordar las tres expresiones de la Ley de Ohm se utiliza el triángulo que tiene

mucha similitud con las fórmulas analizadas anteriormente.

Se dan 3 Casos:

- Con un valor de resistencia fijo: La corriente sigue al voltaje. Un incremento del

voltaje, significa un incremento en la corriente y un incremento en la corriente significa

un incremento en el voltaje.

- Con el voltaje fijo: Un incremento en la corriente, causa una disminución en la resistencia y un incremento

en la resistencia causa una disminución en la corriente

- Con la corriente fija: El voltaje sigue a la resistencia. Un incremento en la resistencia, causa un incremento

en el voltaje y un incremento en el voltaje causa un incremento en la resistencia.

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Ejemplo:

Para calcular, por ejemplo, el valor de la resistencia "R" en ohm de una carga

conectada a un circuito eléctrico cerrado que tiene aplicada una tensión o voltaje

"V" de 1,5 volt y por el cual circula el flujo de una corriente eléctrica de 500

miliampere (mA) de intensidad, procedemos de la siguiente forma:

Tapamos la letra “R” (que representa el valor de la incógnita que queremos

despejar, en este caso la resistencia "R" en ohm) y nos queda representada la

operación matemática que debemos realizar:

Como se puede observar, la operación matemática que queda indicada será: dividir el valor de la

tensión o voltaje "V", por el valor de la intensidad de la corriente " I " , en ampere (A) . Una vez

realizada la operación, el resultado será el valor en ohm de la resistencia "R"

En este ejemplo específico tenemos que el valor de la tensión que proporciona la fuente de fuerza electromotriz

(FEM) (el de una batería en este caso), es de 1,5 volt, mientras que la intensidad de la corriente que fluye por

el circuito eléctrico cerrado es de 500 miliampere (mA).

Como ya conocemos, para trabajar con la fórmula es necesario que el valor de la intensidad esté dado en ampere,

sin embargo, en este caso la intensidad de la corriente que circula por ese circuito no llega a 1 ampere. Por tanto,

para realizar correctamente esta simple operación matemática de división, será necesario convertir primero los

500 miliampere en ampere, pues de lo contrario el resultado sería erróneo. Para efectuar dicha conversión

dividimos 500 mA entre 1000:

Como vemos, el resultado obtenido es que 500 miliampere equivalen a 0,5

ampere, por lo que procedemos a sustituir, seguidamente, los valores

numéricos para poder hallar cuántos ohm tiene la resistencia del circuito

eléctrico con el que estamos trabajando, tal como se muestra a continuación:

.

Como se puede observar, el resultado de la operación matemática arroja que

el valor de la resistencia "R" conectada al circuito es de 3 ohm.

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2. EL CIRCUITO ELÉCTRICO

El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por el que se desplazan las

cargas eléctricas.

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto

que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para

mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje

o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado

generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que

llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por

un conductor constituye una corriente eléctrica.

Se distinguen dos tipos de corrientes:

Corriente continua:

Es aquella corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y

sentido, es decir, que fluye en una misma dirección. Su polaridad es invariable

y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente constante a través de

una carga. A este tipo de corriente se le conoce como corriente continua (cc)

o corriente directa (cd), y es generada por una pila o batería.

Este tipo de corriente es muy utilizada en los aparatos electrónicos portátiles

que requieren de un voltaje relativamente pequeño. Generalmente estos

aparatos no pueden tener cambios de polaridad, ya que puede acarrear daños

irreversibles en el equipo.

Corriente alterna:

La corriente alterna es aquella que circula durante un tiempo en un

sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo

proceso en forma constante. Su polaridad se invierte periódicamente,

haciendo que la corriente fluya alternativamente en una dirección y

luego en la otra. Se conoce en castellano por la abreviación CA y en

inglés por la de AC.

Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y sin ella no

podríamos utilizar nuestros artefactos eléctricos y no tendríamos

iluminación en nuestros hogares. Este tipo de corriente puede ser

generada por un alternador o dinamo, la cual convierten energía

mecánica en eléctrica.

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2.1. Elementos básicos de un circuito eléctrico.

Un circuito eléctrico requiere de un conjunto de elementos

que unidos de forma adecuada permiten el paso de

electrones.

Estos elementos son:

Generador o acumulador.

Conductores o hilo conductor.

Carga o consumidor.

Elemento de control.

El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros estudios se

consideró al revés, por ello cuando resolvamos problemas no debemos sorprendernos por encontrar el sentido

de la corriente eléctrica del polo positivo al negativo.

Generador o

acumulador.

Son aquellos elementos capaces de mantener una diferencia de potencial entre los

extremos de un conductor.

Generadores primarios: tienen un sólo uso: pilas.

Generadores secundarios: pueden ser recargados: baterías o acumuladores.

Conductores: Formado por un MATERIAL CONDUCTOR, que es aquel que opone poca resistencia

la paso de la corriente eléctrica.

Carga eléctrica: Son aquellos elementos capaces de aprovechar el paso de la corriente eléctrica:

motores, resistencias, bombillas…

Elementos de control o

maniobra:

Son dispositivos que nos permiten abrir o cerrar el circuito cuando lo necesitamos.

Pulsador: Permite abrir o cerrar el circuito sólo mientras lo mantenemos pulsado

Interruptor: Permite abrir o cerrar un circuito y que este permanezca en la misma

posición hasta que volvamos a actuar sobre él.

Conmutador: Permite abrir o cerrar un circuito desde distintos puntos del circuito. Un

tipo especial es el conmutador de cruce que permite invertir la polaridad del circuito,

lo usamos para invertir el giro de motores

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3. Actividad

Nombre: _____________________________________________ Código: _________________

1. Calcula la intensidad de la corriente que alimenta a una lavadora de juguete que tiene una resistencia

de 10 ohmios y funciona con una batería con una diferencia de potencial de 30 V.

2. Calcula el voltaje, entre dos puntos del circuito de una plancha, por el que atraviesa una corriente de 4

amperios y presenta una resistencia de 10 ohmios.

3. Calcula la resistencia atravesada por una corriente con una intensidad de 5 amperios y una diferencia

de potencial de 10 voltios.

4. Calcula la resistencia que presenta un conductor al paso de una corriente con una tensión de 15 voltios

y con una intensidad de 3 amperios.

5. Calcula la tensión que lleva la corriente que alimenta a una cámara frigorífica si tiene una intensidad

de 2,5 amperios y una resistencia de 500 ohmios.

1. La corriente que fluye en una sola dirección se llama:

a. Corriente de aire b. Corriente alterna c. Corriente inversa

d. Corriente continua e. Ninguna de las anteriores

2. El dispositivo que nos permite abrir o cerrar un circuito eléctrico se llama:

a. Alternador b. Aislante c. Conductor

d. Interruptor e. Ninguna de las anteriores

3. Son elementos básicos de un circuito eléctrico

a. Conductor b. Generador c. Carga

d. Interruptor e. Todas las anteriores

4. El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros estudios

se consideró al revés, por ello cuando resolvamos problemas no debemos sorprendernos por encontrar

el sentido de la corriente eléctrica del polo positivo al negativo. De acuerdo a la imagen la corriente

eléctrica graficada esta en sentido:

a. Correcto b. Real c. Errado

d. Convencional e. Ninguna de las anteriores

5. Indica de las siguientes afirmaciones, cual es falsa y cual verdadera:

a. El sentido real de la corriente va del polo positivo al negativo. ( F ) ( V )

b. El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por el que se desplazan las cargas eléctricas.

( F ) ( V )

c. La polaridad de la corriente continua se invierte periódicamente, haciendo que la corriente

fluya alternativamente en una dirección y luego en la otra. ( F ) ( V )

d. La corriente continua es muy utilizada en los aparatos electrónicos portátiles que requieren

de un voltaje relativamente pequeño ( F ) ( V )

6. Un ejemplo de generador secundario es:

a. Cable b. Batería c. Pulsador

d. Pila e. Ninguna de las anteriores