es un PDF con el marco teórico sobre circuitos electricos

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Marco Teórico
Unidad: “Electricidad”. Conceptos de electricidad. Circuitos eléctricos. Distintos
tipos de circuitos eléctricos: Paralelo y Serie. Partes de un circuito eléctrico.
Generador. Interruptor. Conductor. Cables buenos conductores y malos
conductores de la electricidad. Seguridad eléctrica.
Electricidad
La electricidad ya era conocida en tiempo antiguo. Los griegos frotaban con la piel
de lana una clase de resina llamada ámbar, para que atrajera cuerpos pequeños
del mismo modo que lo puedes hacer tú con una lapicera de plástico para que
atraiga trocitos de papel. Y es que, sin que fueran conscientes, con la fricción, la
resina se cargaba eléctricamente y se creaba un efecto de atracción. El fenómeno
recibe el nombre de ámbar, que en griego es electrón, origen del nombre
electricidad.
La electricidad es la rama de la física que se ocupa de los principios y las leyes
que explican el comportamiento de las magnitudes en juego en los circuitos
eléctricos.
El termino electricidad está asociado a energía eléctrica, que se utiliza para
referirse a la energía eléctrica que se suministra como servicio. Sin olvidar que
tiene un amplio campo de aplicaciones, tanto familiares, como comerciales e
industriales, etc.
La energía eléctrica es la más dúctil, la más versátil y la más cómoda de todas
debido a las múltiples ventajas que presentan, entre las que podemos mencionar,
la facilidad de transportarla y distribuirla aun a gran distancia, la posibilidad de
transformar fácilmente en otras formas de energía (calórica, luminosa, mecánica,
química, etc.), la ausencia de contaminación en su uso, las numerosas
aplicaciones, etc.
Para explicar qué es la electricidad, debemos remitirnos a la estructura atómica,
pues las fuerzas eléctricas provienen de las partículas que se hallan en el interior
del átomo.

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El átomo tiene un núcleo, que está formado por partículas: los electrones, los
protones y los neutrones.
Algunas de estas partículas de los átomos tienen cargas eléctricas (electricidad).
Los protones tiene carga positiva, mientras que los electrones tiene cargas
negativas, y los neutrones son neutros.
Las partículas que tiene la misma carga se repelen entre sí, y las partículas con
cargas distintas se atraen entre sí.
En condiciones normales un cuerpo es eléctricamente neutro pues hay un
equilibrio de cargas negativas y positivas.
También puede suceder, sin embargo, que no haya equilibrio, y que unos átomos
tengan más electrones (cargas negativas) que protones; en este caso la carga es
negativa y el átomo se convierte en emisor de electrones (porque le sobran).
Inversamente puede suceder que al átomo le falten electrones, y si esto sucede,
diremos que la carga es positiva, y entonces, el átomo se convierte, en receptor
de electrones (porque le faltan). Tanto en un caso como en el otro, decimos que
el átomo está cargado eléctricamente.

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Por tanto, los electrones tienden a circular de unos átomos (emisor) a otro
(receptores), y esto en general, es lo que se llama corriente eléctrica, expresión
que equivales a circulación de electrones.
Corriente Eléctrica
En algunos materiales, llamados materiales conductores (como el cobre, plata,
hierro, aluminio, plomo, etc.) sucede un fenómeno importante, que es la basa de la
electricidad, algunos electrones están ligados al núcleo con una fuerza tan débil
que pueden liberarse y desplazarse hacia zonas en las que por falta de electrones
hay una carga positiva. Recordemos que las cargas de igual signo se rechazan y
los de signo contrario se atraen. Ese desplazamiento de electrones es lo que se
llama corriente eléctrica, y el circuito por el cual circulan los electrones, circuito
eléctrico.
Resumiendo decimos que la corriente eléctrica consiste en un desplazamiento de
electrones (cargas eléctricas negativas) entre dos cuerpos con diferente tensión
eléctrica.
Tipos de corrientes
Los tipos de corrientes son:
 Corriente continua: los electrones en este caso circulan siempre en el
mismo sentido, por eso decimos que la corriente es continua. Un ejemplo,
es cuando el generador es una pila, en que los electrones circulan siempre
en el mismo sentido.

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 Corriente alterna: en este caso los polos de corriente se van
intercambiando, de modo que cuando uno es positivo, el otro pasa a ser
negativo, y viceversa. Así el sentido de los electrones cambian (se
alternan) constantemente y a gran velocidad. Ejemplo las centrales
eléctricas funcionan con alternadores para generar precisamente corriente
alterna, los polos de corriente se van intercambiando a gran velocidad, y
que puede ser transportada fácilmente a grandes distancias.
Circuito Eléctrico
Se entendiendo como tal a todo circuito por el cual circula o puede circular
corriente eléctrica.
El circuito eléctrico más elemental está compuesto de una fuente de energía (pila,
acumulador, generador, etc.), un dispositivo consumidor-utilizador (lámpara,
motor, resistencia, etc.), y los cables que cierran el circuito (circuito utilización).

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Las principales magnitudes eléctricas, que definen el comportamiento del
circuito son:
La tensión o voltaje (V) es la energía que
posee el generador para transportar electrones
del polo positivo al negativo y se mide en voltios.
La resistencia (R) es la dificultad que presenta
un material al paso de la corriente eléctrica. Se
mide en ohmios.
La intensidad de corriente (I) es el número de
electrones que pasan por un punto del
conductor en un segundo. Se mide en amperios.
Tipos de Circuitos Eléctricos
Cuando se trata de conectar a varios receptores con un solo generador (como por
ejemplo varias bombillas a una sola pila) se puede elegir entre dos tipos de
conexiones:
A) _ Circuito en Serie: En el circuito en serie, los elementos se encuentran unos
detrás de otros, formando un solo camino que deben recorrer los electrones.
Si armamos un pequeño circuito en series con lamparitas, como lo muestra la
siguiente imagen:

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Los interruptores salen del polo negativo de la batería, recorren el cable y pasan
por los filamentos de la primera, la segunda y la tercera lamparita, para regresar al
polo positivo de la batería. El único camino posible que pueden tomar los
electrones es el mencionado.
Esto produce:
 Una única trayectoria posible de electrones, si se corta el circuito o se
quema la lamparita, no hay trayectoria y todo el sistema queda inservible.
 La resistencia del circuito es la suma de la resistencia de los componentes
(cable, primera lamparita, segunda lamparita, tercera lamparita, cable).
 En este tipo de sistema la potencia se reparte entre los receptores, es decir,
su potencia será menor. Si agregamos más lamparitas iluminaran menos.
 A mayor cantidad de elementos, mayor voltaje para un rendimiento
individualmente.
 Y no se pueden usar los elementos individuales.
B) _Circuito en Paralelo: un circuito en paralelo se presenta una serie de ramas
por las cuales deben circular los electronos.
Si ármanos otro circuito como lo muestra la siguiente imagen:

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En el observamos que todas las lamparitas están conectadas al mismo punto A de
la red y vuelven a la red por el mismo punto B. Los elementos se colocan de tal
manera que todo y cada uno de ellos están conectados con el polo positivo y
negativo del generador.
 En estos circuitos, podemos interrumpir la corriente hacia una lamparita u
otro artefacto sin alterar el suministro a otros.
 Los circuitos son independientes unos de otros.
 Como están conectados al mismo punto del circuito, el voltaje es el mismo
para cada lamparita.
 Con más ramificaciones por donde pueda circular la corriente, hay menor
resistencia total y mayor corriente.
 En un circuito en paralelo, la corriente es la suma de las corrientes de las
ramas.
Partes de un circuito eléctrico
Componentes de un circuito eléctrico son:
1) _ Un conductor es un elemento que no opone resistencia al paso de la
electricidad, y es a esto a lo que se debe su nombre. Como por ejemplo los
cables. Los mejores materiales conductores son los metales, más precisamente
el oro, plata, aluminio cobre, hierro y algunas aleaciones, aunque en
la mayoría de los casos el usado es el cobre debido al alto costo que tienen el
resto de los metales, normalmente esta recubiertos por un material aislante.
Los metales son buenos conductores gracias a su estructura molecular,
formada por una red de núcleos muy juntos que no se mueven y una serie de

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electrones alejados que se mueven libremente y se activan con
la aparición de algún campo eléctrico.
Por último están los materiales aislantes, cuyos átomos ni ceden ni captan
electrones. Estos son malos conductores de la electricidad. Entre esos
materiales se encuentran el plástico, la mica, el vidrio, la goma, la cerámica, etc.
Todos esos materiales y otros similares con iguales propiedades, oponen total
resistencia al paso de la corriente eléctrica. Como por ejemplo las cintas
aisladoras.
2) _Generadores de energía eléctrica: es el foco de tensión necesario para
producir corrientes. Un generador tiene dos polos. Para que circule la corriente los
polos tienen que estar conectados. Estos pueden ser:
a) _Pilas eléctricas: contienen unas sustancias que producen corrientes eléctricas
mediante procedimientos químicos. Estos generadores tienen un tiempo de vida
limitado, o sea se gastan. Hay pilas de muchas formas y modalidades: redondas,
planas, de botón, etc. Pero todas tiene en común dos terminaciones metálicas

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llamadas terminales o bornes, una con el signo positivo (+) y otra con el signo
negativo (-), que indican la situación de los polos positivos y negativos.
Vista en sección de una pila eléctrica, con sus partes principales y componentes
Cuando la pila se conecta a un circuito, las sustancias químicas de su interior
reaccionan originando la separación de las cargas positivas de las negativas y
provocando un flujo de corriente hasta que la pila se descarga, es decir, se agotan
las sustancias que alberga su interior.
b) _Baterías: son una clase de pilas que se pueden recargar aplicando
electricidad; de esta manera su vida se alarga enormemente.
3) _Los Receptores: Son los dispositivos a los que se encauza la energía
eléctrica de los generadores a través de los elementos conductores. Es decir, son
los que reciben la energía eléctrica y la transforma en luz, calor, etc. Pueden ser
bombillas, focos o motores eléctricos.

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Las bombillas o focos es uno de los posibles receptores a los que se encauza la
energía eléctrica de los generadores, a través de los conductores
La conexión de generadores y receptores a través de un elemento conductor
forma el llamado circuito eléctrico.
Además los circuitos eléctricos pueden llevar incorporados:
4) _Elementos de protección: (fusibles, interruptores automáticos) que protegen
a las personas o al circuito de las sobrecargas que se puedan producir.
5) _Elementos de maniobra y control: como pulsadores, interruptores,
conmutadores, que permiten el paso de la corriente, interrumpirla o dirigirla.
Los Interruptores, son dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de
una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son
innumerables, van desde un simple interruptor que apaga o enciende un bombillo,
hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas
controlado por computadora.
En las siguientes imágenes se puede apreciar diferentes tipos de interruptores.
_Interruptor deslizante:
_Interruptor de canica:

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_Interruptor de chicheta:
_Interruptor de clip:
En la imagen se puede apreciar un circuito eléctrico con sus principales
componentes.

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Esquemas eléctricos
Para indicar cómo se tiene que conectar los elementos de un circuito eléctrico se
suelen utilizar esquemas de este tipo.
Existe un acuerdo internacional sobre el tipo de signos que se corresponde con
cada elemento de un circuito. Los más utilizados son los siguientes:

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Aplicaciones de la corriente eléctrica
A continuación se da algunos ejemplos de aplicaciones de la corrientes eléctrica,
es decir que podemos transformar la energía eléctrica si utilizamos los
instrumentos adecuados. Porque la luz puede transformarse en energía luminosa,
calórica, mecánica, química, etc.
El uso de la electricidad y el riesgo que implica
El uso de la corriente eléctrica exige conocer los peligros que comprende y las
normas que hay que obedecer.
Hay que saber que precauciones se deben tomar cuando se manipulan aparatos
eléctricos o cuando se trabaja en instalaciones eléctricas.
El cuerpo humano, a causa de su composición, es buen conductor de la corriente
eléctrica. El paso de esta corriente por el cuerpo puede ocasionar trastornos en el
sistema nervioso, con peligro de parada cardiaca o respiración, e incluso causar la
muerte. Por lo tanto se tienen que respetar las recomendaciones relacionadas con
la electricidad.
Estas son algunas recomendaciones básicas:

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1. Si la tensión o voltaje es bajo, como es el caso de las pilas, no hay ningún
peligro. Pero no juegues nunca con la corriente de las instalaciones
eléctricas de tu casa o de la escuela. Es peligroso.
2. Si alguna vez tienes que trabajar directamente en instalaciones eléctricas,
asegúrate de que no pasa la corriente, o de que están desconectadas.
3. La corriente es especialmente peligrosa en un cuerpo mojado, que se
vuelve todavía mejor conductor, y también cuando el contacto se produce
en zonas donde la piel es particularmente sensible, como en los labios, la
lengua, las orejas o los ojos.
4. Cuando quieras utilizar un aparato que funciona con electricidad tienes que
leer atentamente las instrucciones del fabricante y utilizarlo correctamente y
para la finalidad con que ha sido fabricado.
5. No se acerquen a los lugares en que haya señales de peligro, como las de
las torres de alta tensión o las de las centrales eléctricas. En estos puntos
la corriente que circula se mide en miles de voltios, y por tanto, la descarga
eléctrica puede resultar mortal.

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Bibliografía:
 Aquiles Gay y otros (1999)-Temas para la Educación Tecnológica - Ed. La
Obra S.A.
 Alberto Fuentes y otros (2006)- Aprender Ciencia y Aplicar la Tecnología-
Ed. Arquetipo S.A.
 Equipo Cultural (2007)- Tecnología Aplicada- Ed. Equipo Cultural S.A.
 Diseño curricular jurisdiccional Tucumán-E.G.B.3 Educación tecnológica.