5. Calcule el flujo magnético en una superficie de 0,5 m2 sobre la que actúa un campo magnético de intensidad 10 T .
Capítulo 3
Circuitos eléctricos
1. Introducción
El campo del diseño y la implantación de circuitos trata de la utilización de componentes eléctricos y electrónicos para realizar funciones específicas. Estos componentes son dispositivos que presentan determinadas relaciones entre las magnitudes de tensión y corriente que existen entre sus terminales.
Un circuito consiste en la interconexión eléctrica de componentes electrónicos, generalmente mediante un hilo o cable conductor, con el propósito de que realicen una función específica.
2. Circuitos de corriente continua
Todo circuito tiene que estar alimentado por una fuente de energía, que es la que suministra la corriente eléctrica que permite el funcionamiento del circuito. Los circuitos de corriente continua son alimentados por una fuente de tensión que aporta una corriente directa invariable en el tiempo denominada corriente continua. En este tipo de circuitos, el sentido de los electrones es siempre el mismo y se suelen utilizar en aplicaciones que requieran un voltaje relativamente pequeño.
Todo circuito eléctrico debe presentar, además de la fuente de energía o alimentación (y de los elementos conductores de interconexión), un elemento denominado carga. La carga es un dispositivo encargado de transformar la energía eléctrica en trabajo. En los circuitos de corriente continua, la carga suele ser resistiva (resistencia).
3. Circuitos monofásicos y trifásicos de corriente alterna
La corriente alterna tiene una clara ventaja respecto a la continua, ya que la primera puede ser transportada a grandísimas tensiones y distancias sin experimentar pérdidas energéticas notables.
Este tipo de circuitos son los que constituyen las instalaciones eléctricas en los hogares y sin ella no se podrían utilizar los aparatos eléctricos que se manipulan día a día.
Además de las resistencias, este tipo de circuitos suele presentar otros tipos de cargas: inductivas (bobinas), capacitivas (condensadores), etc.
Los circuitos alimentados por una única señal alterna se denominan monofásicos, aunque los más usados en la industria son los llamados circuitos trifásicos de corriente alterna.
Sabía que...
Más del 99 % de la energía eléctrica que se utiliza es generada en forma de corriente alterna.
Un generador trifásico (fuente que alimenta los circuitos trifásicos) se puede imaginar como si estuviese formado por tres fuentes de alimentación monofásicas. Cada una de estas fuentes aporta una señal alterna o fase de igual magnitud que las demás pero desfasadas en el tiempo (medido en grados). A continuación, se muestra una gráfica que refleja la evolución de la tensión en el tiempo de una señal trifásica:
La principal ventaja de estos circuitos es el mejor control que se puede efectuar sobre cualquier carga o dispositivo conectado a una fuente alterna.
El hecho de que este tipo de corrientes aporten un beneficio económico y de rendimiento (con respecto a la corriente continua), hace que estén presentes en casi todas las aplicaciones que requieran un consumo energético de cierta importancia.
Recuerde
Los circuitos alimentados pon una única señal alterna se denominan monofásicos, aunque los más usados en la industria son los llamados circuitos trifásicos de corriente alterna.
4. Estructura y componentes
Existe una extensa variedad de componentes que pueden formar parte de un circuito eléctrico, los cuales también suelen presentar infinidad de disposiciones y estructuras distintas.
En este apartado se van a estudiar los componentes y configuraciones básicas que suelen estar presentes en la mayoría de circuitos eléctricos que se diseñan día a día.
4.1. Componentes básicos
Los componentes básicos que suelen establecerse en casi todo circuito eléctrico son: los conductores, interruptores, generadores y receptores o cargas.
Conductores
La interconexión de componentes que se lleva a cabo para la construcción de un circuito se realiza mediante conductores, que son elementos capaces de conducir fácilmente la corriente eléctrica. Un conductor suele ser un hilo metálico, con una longitud y diámetro concretos, recubierto de un material aislante.
Interruptores
Un interruptor es un dispositivo que puede presentar dos estados: abierto y cerrado (en inglés OFF y ON). Cuando está abierto no permite circular corriente, ya que corta el camino conductor que existe entre sus terminales. Por el contrario, en el estado ON, el dispositivo une sus terminales, permitiendo el paso de la corriente eléctrica a través de él.
Recuerde
Los componentes básicos que suelen establecerse en casi todo circuito eléctrico son: los conductores, interruptores, generadores y receptores o cargas.
Generadores
Estos elementos son capaces de “coger” electrones y darles la energía suficiente para generar la corriente eléctrica. Haciendo un símil hidráulico, el generador es lo más parecido a una bomba de agua.
Los generadores más comunes son el alternador para circuitos de corriente alterna y la dinamo y pilas, que aportan una corriente continua.
Receptores o cargas
Estos elementos son capaces de absorber energía de los electrones al ser atravesados por una corriente eléctrica. Esta energía absorbida se puede transformar en energía mecánica (motores), luminosa
