trabajo de circuitos electricos

1. Capitulos I, II y III
(circuitos eléctricos)
Realizado por:
Massiel Vasquez
20.538.310

2. Breve historia de la electricidad
Benjamin
Franklin
Las propiedades eléctricas de ciertos materiales ya eran
conocidas por civilizaciones antiguas. En el año 600 AC , Tales de
Mileto había comprobado que si se frotaba el ámbar, éste atraía hacia
sí a objetos más livianos. De ahí que el término "electricidad" provenga
del vocablo griego "elektron", que significa ámbar.
En la época del renacimiento comenzaron los primeros estudios
metodológicos, en los cuales la electricidad estuvo íntimamente
relacionada con el magnetismo. El inglés William Gilbert comprobó que
algunas sustancias se comportaban como el ámbar, y cuando eran frotadas
atraían objetos livianos, mientras que otras no ejercían ninguna atracción.
Benjamin Franklin fue quien postuló que la electricidad era un fluido y calificó
a las sustancias en eléctricamente positivas y negativas de acuerdo con el
exceso o defecto de ese fluido. Franklin confirmó también que el rayo era
efecto de la conducción eléctrica, a través de un célebre experimento, en el
cual la chispa bajaba desde una cometa remontada a gran altura hasta una
llave que él tenía en la mano.
Hacia mediados del siglo XVIII se estableció la distinción entre materiales
aislantes y conductores. Los aislantes eran aquellos a los que Gilbert había
considerado "eléctricos", en tanto que los conductores eran los "aneléctricos".
Esto permitió que se construyera el primer almacenador rudimentario: estaba
formado por dos placas conductoras que tenían una lámina aislante entre
ellas. Fue conocido como botella de Leyden , por la ciudad en que se lo
inventó.

3. Breve historia de la electricidad
Alessandro
Volta
Michael
Faraday
André Ampère
Georg Simón
Ohm
Hans Oersted
Las propiedades eléctricas de ciertos materiales ya eran conocidas por
civilizaciones antiguas. A principios del siglo XIX, el conde Alessandro Volta
construyó una pila galvánica. Colocó capas de cinc, papel y cobre, y descubrió
que si se unía la base de cinc con la última capa de cobre, el resultado era una
corriente eléctrica que fluía por el hilo de unión. Este sencillo aparato fue el
prototipo de las pilas eléctricas, de los acumulador es y de toda corriente
eléctrica producida hasta la aparición de la dínamo.
Mientras tanto, Georg Simon Ohm sentó las bases del estudio de la circulación
de las cargas eléctricas en el interior de materias conductoras.
En 1819, Hans Oersted descubrió que una aguja magnética colgada de un hilo
se apartaba de su posición inicial cuando pasaba próxima a ella una corriente
eléctrica y postuló que las corrientes eléctricas producían un efecto magnético.
De esta simple observación salió la tecnología del telégrafo eléctrico. Sobre esta
base, André Ampère dedujo que las corrientes eléctricas debían comportarse del
mismo modo que los imanes.
Esto llevó a Michael Faraday a suponer que una corriente que circulara cerca de un circuito induciría
otra corriente en él. El resultado de su experimento fue que esto sólo sucedía al comenzar y cesar de
fluir la corriente en el primer circuito. Sustituyó la corriente por un imán y encontró que su movimiento
en la proximidad del circuito inducía en éste una corriente. De este modo pudo comprobar que el
trabajo mecánico empleado en mover un imán podía transformarse en corriente eléctrica.
Los experimentos de Faraday fueron expresados matemáticamente por James Maxwell, quien en
1873 presentó sus ecuaciones, que unificaban la descripción de los comportamientos eléctricos y
magnéticos, y su desplazamiento, a través del espacio en forma de ondas. En 1878 Thomas Alva
Edison comenzó los experimentos que terminarían, un año más tarde, con la invención de la lámpara
eléctrica, que universalizaría el uso de la electricidad.

4. Electricidad
La electricidad (del griego
ήλεκτρον élektron, cuyo significado es ‘ámbar’) 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. La
electricidad es una forma de energía tan versátil que
tiene un sin número de aplicaciones, por
ejemplo: transporte, climatización, iluminación y
computación.

5. Manifestación de la electricidad
La electricidad se manifiesta mediante varios fenómenos y
propiedades físicas:
Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas,
que determina su interacción electromagnética. La materia
eléctricamente cargada produce y es influida por los campos
electromagnéticos.
Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas
cargadas eléctricamente; se mide en amperios.
Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido
por una carga eléctrica incluso cuando no se está moviendo. El
campo eléctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor
cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Además
las cargas en movimiento producen campos magnéticos.
Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico
de realizar trabajo; se mide en voltios.
Magnetismo: La corriente eléctrica produce campos magnéticos, y
los campos magnéticos variables en el tiempo generan corriente
eléctrica.

6. Uso de la electricidad
La electricidad se usa para generar:
Luz mediante lámparas.
Calor aprovechando el efecto Joule.
Movimiento mediante motores que transforman la energía
eléctrica en energía mecánica.
Señales mediante sistemas electrónicos, compuestos de
circuitos eléctricos que incluyen componentes activos (tubos de
vacío, transistores, diodos y circuitos integrados) y componentes
pasivos como resistores, inductores y condensadores.

7. Corriente electrica
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, es:
Históricamente, la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó
el sentido convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas desde el
polo positivo al negativo. Sin embargo posteriormente se observó, gracias al efecto Hall,
que en los metales los portadores de carga son negativas, estos son los electrones, los
cuales fluyen en sentido contrario al convencional.
Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce
un campo magnético.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de la intensidad de
corriente eléctrica es el amperio, representado con el símbolo A.
El aparato utilizado para medir corrientes eléctricas pequeñas es el galvanómetro.
Cuando la intensidad a medir supera el límite de los galvanómetros se utiliza el
amperímetro.

8. Tipos de corrientes
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.
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.

9. Pilas y baterías
• Las pilas y las baterías son un tipo de generadores que se
utilizan como fuentes de electricidad.
• Las baterías, por medio de una reacción química producen,
en su terminal negativo, una gran cantidad de electrones
(que tienen carga negativa) y en su terminal positivo se
produce una gran ausencia de electrones (lo que causa
que este terminal sea de carga positiva).
• Ahora si esta batería alimenta un circuito cualquiera, hará
que por éste circule una corriente de electrones que saldrán
del terminal negativo de la batería, (debido a que éstos se
repelen entre si y repelen también a los electrones libres que
hay en el conductor de cobre), y se dirijan al terminal
positivo donde hay un carencia de electrones, pasando a
través del circuito al que está conectado. De esta manera
se produce la corriente eléctrica.

10. Aplicaciones de la corriente eléctrica
A. Efecto térmico.
La circulación de la corriente eléctrica a través de los
conductores, produce calor. (Estufas eléctricas,
planchas, soldadores, etc.).
B. Efecto magnético.
La circulación de la corriente eléctrica a través de un conductor,
produce una fuerza de tipo magnético a su alrededor.
(Electroimanes, motores, relés, etc.).
C. Efecto químico.
Se denomina Electrólisis a la descomposición química que se
produce en una solución conductora líquida, cuando se hace pasar
una corriente eléctrica por ella.
La circulación de la corriente eléctrica por el electrolito da lugar a
una reacción que provoca una disociación de partículas, que se
cargan eléctricamente (iones) y así se produce un transporte de
electricidad por el líquido.

11. Toda corriente eléctrica tiene unas propiedades determinadas que vienen dadas por
tres magnitudes fundamentales que están relacionadas entre sí.
•La tensión, voltaje o potencial eléctrico (V): En un circuito eléctrico, la diferencia
de potencial (el voltaje o la tensión) existente entre los polos del generador o entre los
puntos cualesquiera del circuito, es la causa de que los electrones circulen por el
circuito si este se encuentra cerrado.
•Intensidad de corriente: La intensidad del flujo de los electrones de una corriente
eléctrica que circula por un circuito cerrado depende fundamentalmente de la
tensión o voltaje (V) que se aplique y de la resistencia (R) en ohm que ofrezca al paso
de esa corriente la carga o consumidor conectado al circuito. Si una carga ofrece
poca resistencia al paso de la corriente, la cantidad de electrones que circulen por el
circuito será mayor en comparación con otra carga que ofrezca mayor resistencia y
obstaculice más el paso de los electrones.
• Resistencia: La resistencia de un material es una medida que indica la facilidad con
que una corriente eléctrica puede fluir a través de él.
La resistencia de un conductor es directamente proporcional a su longitud e
inversamente proporcional a su sección y varía con la temperatura.

12. Ley de Ohm
La ley de Ohm, postulada por el físico y
matemático alemán Georg Simon Ohm, es una
ley básica de la electricidad.
Establece que la intensidad de la corriente que circula
por un conductor es proporcional a la diferencia de
potencial que aparece entre los extremos del citado
conductor.
Ohm completó la ley introduciendo la noción
de resistencia eléctrica ; esta es el coeficiente de
proporcionalidad que aparece en la relación entre I y V :
En la fórmula, I corresponde a la intensidad de la
corriente, V a la diferencia de potencial y R a la
resistencia.
Las unidades que corresponden a estas tres magnitudes en
el sistema internacional de unidades son respectivamente.
• Amperios (A)
• Voltios (V)
• Ohmios (Ω)

13. Circuitos eléctricos
Un circuito eléctrico es un conjunto de operadores unidos de
tal forma que permitan el paso o la circulación de la corriente
eléctrica (electrones) para conseguir algún efecto útil (luz,
calor, movimiento, entre otros).
El circuito eléctrico es un camino cerrado por donde circulan
electrones, este camino formado por generador o acumulador
(fuente de energía), hilo conductor, receptor o consumidor (carga),
elementos de maniobra (interruptor), elementos de protección.
• Generadores: Son los elementos que producen e impulsan la energía
eléctrica al circuito. Son las pilas, baterías, etc.
• Conductores: Son los elementos que transportan la energía eléctrica.
Proporcionan el camino por el que circulan los electrones. Son los hilos y los
cables eléctricos.
• Receptores: Son operadores muy diversos que sirven para transformar la
energía eléctrica recibida en otro tipo de energía. Las bombillas transforman la
energía eléctrica en luminosa, los timbres en acústica,
los motores en movimiento, etc.
• Elementos de maniobra: Permiten manejar el circuito a voluntad. Interruptores,
conmutadores, pulsadores.
• Elementos de protección: Protegen al circuito de posibles sobrecargas que se
puedan producir. Fusibles, diferenciales, magneto térmicos, etc.

14. Tipos de circuitos electricos
Circuitos en serie
En un circuito en serie los receptores están instalados uno a
continuación de otro en la línea eléctrica, de tal forma que la
corriente que atraviesa el primero de ellos será la misma que la
que atraviesa el último. Para instalar un nuevo elemento en serie
en un circuito tendremos que cortar el cable y cada uno de los
terminales generados conectarlos al receptor.
Circuito en paralelo
En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de
alimentación lo está de forma independiente al resto; cada uno tiene
su propia línea, aunque haya parte de esa línea que sea común a
todos. Para conectar un nuevo receptor en paralelo, añadiremos una
nueva línea conectada a los terminales de las líneas que ya hay en el
circuito.
Circuito mixto.
Un circuito mixto es una combinación de varios elementos conectados tanto
en paralelo como en serie, estos pueden colocarse de la manera que sea
siempre y cuando se utilicen los dos diferentes sistemas de elementos, tanto
paralelo como en serie.

15. Cortocircuito
Se denomina cortocircuito al fallo en un aparato o línea eléctrica
por el cual la corriente eléctrica pasa directamente del
conductor activo o fase al neutro o tierra en sistemas monofásicos
de corriente alterna, entre dos fases o igual al caso anterior para
sistemas polifásicos, o entre polos opuestos en el caso de corriente
continua. Es decir: Es un defecto de baja impedancia entre dos
puntos de potencial diferente y produce arco eléctrico, esfuerzos
electrodinámicos y esfuerzos térmicos.
El cortocircuito se produce normalmente por los fallos en el aislante de los
conductores, cuando estos quedan sumergidos en un medio conductor
como el agua o por contacto accidental entre conductores aéreos por
fuertes vientos o rotura de los apoyos.
Debido a que un cortocircuito puede causar importantes daños en las
instalaciones eléctricas e incluso incendios en edificios, estas instalaciones
están normalmente dotadas de fusibles o interruptores magnetotérmicos a
fin de proteger a las personas y los objetos