Unidad Didáctica de Energía Eléctrica

1. LA CORRIENTE ELECTRICA
Definición.- La corriente eléctrica es el flujo de electrones o cargas dentro de un
circuito eléctrico cerrado. Esta corriente siempre viaja desde el polo negativo al
positivo de la fuente suministradora de voltaje o Fuerza Electro Motriz (FEM).
Tipos de Corrientes Eléctricas
Existen dos tipos de corriente eléctrica: la continua y la alterna.
CORRIENTE CONTINÚA (C.C.) o CORRIENTE DIRECTA (C.D.)
Símbolo
Su característica principal es que los electrones o cargas siempre fluyen, dentro de
un circuito eléctrico cerrado, en el mismo sentido. Los electrones se trasladan del
polo negativo al positivo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM). Algunas de
estas fuentes que suministran corriente directa son por ejemplo: las pilas, utilizadas
para el funcionamiento de artefactos electrónicos, las baterías usadas en los
transportes motorizados, los dinamos, etc.
Lo que hacen estos dispositivos es poner en
movimiento a las cargas para que se inicie el flujo de
corriente eléctrica a partir de la fuerza
electromagnética. Esta fuerza es la que moviliza a los
electrones contenidos en los cables de un circuito
eléctrico. Los metales son los que permiten el mejor flujo de cargas, es por esto que
se los denomina conductores.
Gráfica de la Corriente Continua o Directa
Gráfica de la Corriente Continua o Directa

2. CORRIENTE ALTERNA (C.A.), símbolo
A diferencia de la corriente anterior, en esta existen
cambios de polaridad ya que esta no se mantiene
fija a lo largo de los ciclos de tiempo. Los polos
negativos y positivos de esta corriente se invierten
a cada instante, según los Hertz o ciclos por
segundo de dicha corriente. A pesar de esta continua inversión de polos, el flujo de
la corriente siempre será del polo negativo al positivo, al igual que en la corriente
continua. La corriente alterna es el tipo de corriente más empleado en la industria y
en los hogares y es la que permite el funcionamiento de los artefactos electrónicos
y de las luces.
En los países de Europa la corriente alterna posee 50 ciclos o hertz (Hz) por
segundo de frecuencia, mientras que los en los países de América la frecuencia es
de 60 ciclos o hertz.
Gráfica de la Corriente Alterna
CIRCUITOS ELECTRICOS
Es tan común la aplicación del circuito eléctrico en nuestros días que tal vez no le
damos la importancia que tiene. El automóvil, la televisión, la radio, el teléfono, la
aspiradora, las computadoras y videojuegos, entre muchos otros son aparatos que
requieren para su funcionamiento, de circuitos eléctricos simples, combinados y
complejos.
Definición.- Un Circuito Eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí,
por los que puede circular una corriente eléctrica.
Gráfico de la corriente alterna
(C.A.).

3. La corriente eléctrica es un movimiento de electrones, por lo tanto cualquier circuito
debe permitir el paso de los electrones por sus elementos.
Solo habrá paso de electrones por un circuito si el circuito está cerrado. Los circuitos
eléctricos son circuitos cerrados, aunque podemos abrir el circuito en algún
momento para interrumpir el paso de la corriente, mediante un interruptor, pulsador
u otro elemento del circuito.
Partes de un Circuito Eléctrico
Los elementos básicos de un circuito eléctrico son:
1.- Generador: producen y mantienen la corriente eléctrica. Hay 2 tipos de
corrientes corriente continua y alterna. Por ejemplo:
Las pilas y baterías son generadores de corriente continua (CC).
Los alternadores son generadores de corriente alterna (CA).
2.- Conductores: es por donde se mueve la corriente eléctrica de un elemento a
otro del circuito. Son de cobre o aluminio, materiales que son buenos conductores
de la electricidad, o lo que es lo mismo que ofrecen muy poca resistencia al paso
de la corriente por ellos.
3.- Receptores: son los elementos que transforman la energía eléctrica en otro tipo
de energía, por ejemplo las bombillas transforma la energía eléctrica en luz, los
radiadores en calor, los motores en movimiento, etc.
4.- Elementos de Mando o Control: permiten dirigir o cortar a voluntad el paso de
la corriente eléctrica. Tenemos interruptores, pulsadores, conmutadores, etc.
5.- Elementos de Protección: protegen los circuitos y a las personas cuando hay
peligro o la corriente es muy elevada, con riesgo de quemar los elementos del
circuito. Tenemos fusibles, magneto térmicos, diferenciales, etc.

4. Para simplificar el dibujo de los circuitos eléctricos se utilizan esquemas con
símbolos. Los símbolos representan los elementos del circuito de forma simplificada
y fácil de dibujar.
Veamos los símbolos de los elementos más comunes que se usan en los circuitos
eléctricos.

5. Tipos de Circuitos Eléctricos
Dependiendo de cómo se conecten los receptores tenemos:
Circuitos de un Receptor
Son aquellos en los que solo se conecta al circuito un solo receptor, lámpara, motor,
timbre, etc. Veamos un ejemplo de un circuito con una lámpara:
Circuito en Serie
Características:
It = I1
Vt = V1
Rt = R1
Características:
IT= I1 = I2.
RT = R1 + R2
VT = V1 + V2
- Podemos conectar más
receptores que queramos en
serie.
- Si desconectamos un receptor,
todos los demás receptores en
serie con él, dejaran de
funcionar.
I1
V1

6. Circuito en Paralelo
Circuito Mixto
Son aquellos circuitos eléctricos que combinan serie y paralelo. Lógicamente estos
circuitos tendrán más de 2 receptores, ya que si tuvieran 2 estarían en serie o en
paralelo. Veamos un ejemplo de un circuito mixto.
Características:
VT = V1 = V2 (Todos los receptores
conectados en paralelo quedarán trabajando
a la misma tensión que tenga el generador)
IT = I1 + I2
1/RT = 1/R1 + 1/R2 =˃ RT = 1/(1/R1+1/R2)
o RT = R1R2/(R1+R2)
- Si quitamos un receptor del circuito los
otros seguirán funcionando.
Características:
VT = V1 + V2 ; V2 = V3
IT = I1 = I2 + I3
RT = R1 + (R2R3)/(R2+R3)
- Si quitamos el receptor 1 del circuito los
otros dejaran de funcionar.
- Pero si quitamos los receptores 2 o 3 el
circuito seguirá funcionando.

7. Circuitos Conmutados (Opcional)
Los circuitos conmutados son circuitos eléctricos cuya misión es poder encender
una o varias lámparas desde dos o más puntos diferentes. Un ejemplo claro es en
los pasillos largos en los que podemos encender la lámpara desde dos sitios
diferentes o más (al principio y al final del pasillo, por ejemplo).
Ojo estos circuitos llevan conmutadores, por fuera son igual que los interruptores,
pero por dentro tienen tres bornes (contactos) en lugar de dos que tendría un
interruptor normal. No profundaremos en estos circuitos, solo lo mencionaremos
para saber que existen.
MAGNITUDES FUNDAMENTALES EN UN CIRCUITO ELECTRICO
En todo circuito eléctrico básico existen tres magnitudes eléctricas fundamentales
las cuales son:
Voltaje, Tensión o Diferencia de Potencial (V)
En un circuito eléctrico, la diferencia de potencial (el voltaje o la tensión) existente
entre los polos del generador, o entre dos puntos cualesquiera del circuito, es la
causa de que los electrones circulen por el circuito si éste se encuentra cerrado.
Su unidad es el voltio (V). Se suelen emplear algunos múltiplos y submúltiplos de
esta unidad que son:
El kilovoltio (kV), donde: 1 kV = 1,000 V
El Megavoltio (MV), donde: 1 MV = 1,000,000 V
El milivoltio (mV), donde: 1 V = 1,000 mV
El microvoltio (µV), donde: 1 V = 1,000,000 µV
Para medir el voltaje se utiliza un aparato llamado voltímetro. Se conecta en paralelo
al elemento cuyo voltaje queremos medir.
Intensidad de la Corriente Eléctrica (I)
La intensidad de la corriente se define como la cantidad de carga eléctrica que
circula por un circuito en la unidad de tiempo.
Se mide en amperios (A). Normalmente se emplean unos submúltiplos de esta
unidad que son:
El miliamperio (mA), donde: 1 A = 1,000 mA
El microamperio (µA), donde: 1 A = 1,000,000 µA

8. La intensidad de la corriente es una característica equivalente al caudal en el circuito
hidráulico, esto es, a la cantidad de agua que pasa en la unidad de tiempo por un
punto de la tubería. Para medir la intensidad de corriente que circula por un circuito
se utilizan unos aparatos llamados amperímetros. Se conecta en serie para efectuar
la medida.
Resistencia Eléctrica (R)
Es la propiedad que tienen los cuerpos de dificultar más o menos el paso de la
corriente eléctrica. Las sustancias conductoras ofrecen poca resistencia al paso de
la corriente, sin embargo las sustancias aislantes ofrecen una alta resistencia al
paso de la corriente eléctrica.
La resistencia de un conductor depende del tipo de material de que está compuesto,
de su longitud y de su sección. A mayor longitud mayor resistencia y, por el contrario,
a mayor sección del conductor menor resistencia, de la misma forma que el agua
circula con más facilidad cuando las tuberías tienen pocos cambios de dirección y
son más anchas.
Para medir la resistencia de un conductor, resistencia o cualquier otro conductor se
usa un aparato llamado multímetro y se conecta en paralelo, tiene que
desconectarse de la tensión para poder medirla correctamente.
La unidad de resistencia es el ohmio (Ω). Normalmente se emplean múltiplos de
esta unidad como son:
El kiloohmio (kΩ), donde: 1 kΩ = 1,000 Ω
El Megaohmio (MΩ), donde: 1MΩ = 1,000,000 Ω
Todos los receptores o componentes de un circuito suponen alguna resistencia, por
pequeña que sea, al paso de la corriente eléctrica. Este efecto es, normalmente, no
deseado, pero en ocasiones lo aprovechamos en algunos receptores para obtener
un efecto calorífico. Es el caso de algunos aparatos compuestos de un fino hilo de
metal (wolframio o tungsteno), que se pone incandescente y puede dar luz y calor,
que se aprovecha en lámparas y estufas.