Principios de Electricidad: Potencial, Corriente y Circuitos

Conceptos Fundamentales de Electricidad

Potencial Eléctrico: Se define como la energía potencial por unidad de carga en un punto. La unidad de la diferencia de potencial es el volt.

Corriente Eléctrica: Es el flujo de cargas en movimiento. Para producir corriente se necesita una diferencia de potencial. La unidad de la corriente es el Ampere.

Conductancia y Resistencia

Conductancia: Es el recíproco de la resistencia. Se representa con G y su unidad es el Siemens (S), también conocido como mho. A mayor resistencia, menor conductancia.

Características de un Circuito Eléctrico

• Debe haber al menos una fuente de alimentación (diferencia de potencial). Sin voltaje no hay flujo de corriente.
• Debe existir una trayectoria cerrada para el flujo de corriente, desde una terminal de la fuente, a través del circuito externo, y de regreso a la fuente por la otra terminal.
• En la trayectoria de la corriente generalmente hay al menos una resistencia que limita el flujo.

Dirección de la Corriente

Dirección del Flujo de Electrones: Desde la terminal negativa de la fuente de alimentación a través del circuito y de regreso a la fuente por la terminal positiva.

Dirección Convencional de la Corriente: Opuesta al flujo de electrones, fuera de la fuente de alimentación. Dentro de la fuente, va de la terminal (-) a la terminal (+).

Tipos de Circuitos

Circuito Abierto: No hay continuidad en la trayectoria de conducción de corriente.

Corto Circuito: Trayectoria cerrada con resistencia casi nula, puede causar daño por flujo de corriente excesivo.

Corriente Directa y Alterna

Corriente Directa (CD): Fluye en una sola dirección.

Corriente Alterna (CA): Cambia periódicamente la polaridad del voltaje.

Ley de Ohm y Potencia

Ley de Ohm: V = RI (Voltaje = Resistencia x Corriente). Relación entre voltaje, corriente y resistencia en materiales como los metales.

Disipación de Potencia en la Resistencia: El flujo de corriente genera calor, evidencia del uso de energía.

Resistencias de Precisión

Se representan con 5 bandas de colores. La tercera banda es la tercera cifra significativa, la cuarta el factor multiplicador y la quinta la tolerancia (menor de 5%).

Potencia: Rapidez con que se realiza un trabajo. P = W/t = Joule/s (Potencia = Trabajo / Tiempo).

Potencia Eléctrica: Energía ganada o gastada en un circuito. P = VI (Potencia = Voltaje x Corriente).

Códigos de Resistencias

El Ohm (Ω) es la unidad de resistencia. Los valores se indican con un código de colores.

Comparación Voltaje CD/CA

• Voltaje CD: Polaridad fija, puede ser constante o variar en magnitud, no se puede aumentar o disminuir con un transformador, son voltajes de alimentación, más fáciles de medir.
• Voltaje CA: Invierte la polaridad, la magnitud varía entre inversiones, puede ser aumentado o disminuido con un transformador, son señales de entrada y salida, más fáciles de amplificar.

El calentamiento afecta de igual manera a la corriente directa y a la corriente alterna.