Los circuitos eléctricos

¿Qué es un circuito eléctrico?

Un circuito eléctrico es un camino por el que puede circular la corriente eléctrica. De forma completamente básica se compone de:

• Un generador de corriente, capaz de crear una diferencia de potencial entre dos areas de su estructura llamadas polos. El generador de corriente más comunmente utilizado es la pila.
• Un conductor de conexión que permite unir dichos polos. Normalmente el conductor más empleado son los cables formados por hilos de cobre u otro elemento metálico.

Un circuito formado únicamente con los dos elementos anteriores puede resultar poco útil, por lo que generalmente suelen ir acompañados de otros dispositivos tales como:

• Interruptores, para detener o abrir el paso de la corriente eléctrica de forma manual
• Receptores eléctricos, capaces de transformar la energía eléctrica en otros tipos de energía ( motores, lamparas de incandescencia, leds, resistencias, etc.)
• Aparatos eléctricos de medida, que permitan conocer el valor de las magnitudes del circuito en determinados puntos. (amperímetros, voltímetros).

Elementos de un circuito

• Componente: un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga entre resistores y fuentes.
• Nodo: punto de un circuito donde concurren más de dos conductores. A,B,C,D,E son nodos.C no se considera un nuevo nodo, porque se puede considerar el mismo nodo que A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener tensión 0 (VA - VC = 0).
• Rama: porción del circuito comprendida entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 hay siete ramales: AB por la fuente, BC por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal solo puede circular una corriente.
• Malla: cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.
• Fuente: componente que se encarga de proporcionar energía eléctrica al circuito entero. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes: una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.
• Conductor: es un objeto de material que permite el libre flujo de corriente,-sin resistencia-, haciendo contacto entre dos o más componentes electrónicos.

Clasificación

Los circuitos eléctricos se clasifican de la siguiente forma:

Representación Esquemática

Antes de comenzar a montar un circuito eléctrico, es común representarlos gráficamente en papel o por medio de alguna herramienta informática, de tal forma que nos permita analizarlo mejor y montarlo posteriormente con mayor facilidad. Cada elemento que se puede utilizar en un circuito eléctrico posee un símbolos estandarizado. Para diseñar cualquier circuito eléctrico, ya sea analógico o digital, los ingenieros eléctricos deben ser capaces de predecir las tensiones y corrientes de todo el circuito. Los circuitos lineales, es decir, circuitos con la misma frecuencia de entrada y salida, pueden analizarse a mano usando la teoría de los números complejos. Otros circuitos solo pueden analizarse con programas informáticos especializados o con técnicas de estimación como el método de linealización.

Los programas informáticos de simulación de circuitos, como SPICE, y lenguajes como VHDL y Verilog, permiten a los ingenieros diseñar circuitos sin el tiempo, gasto y riesgo que tiene el construir un circuito prototipo.

Circuitos en serie y en paralelo

Los componentes de un circuito eléctrico o electrónico se pueden conectar de muchas maneras diferentes. Los dos más simples de estos se llaman circuito en serie y circuito en paralelo y ocurren con frecuencia.

Circuitos en serie 

La corriente en un circuito en serie atraviesa todos los componentes del circuito. Por lo tanto, todos los componentes en una conexión en serie llevan la misma corriente. (Todos los receptores utilizan el mismo generador eléctrico). Que los diferencia de los demás. La característica principal de un circuito en serie es que solo tiene una ruta en la que su corriente puede fluir. Abrir o romper un circuito en serie en cualquier punto hace que todo el circuito se "abra" o deje de funcionar. Por ejemplo, si incluso una de las bombillas de una cadena de luces de árboles de Navidad de estilo más antiguo se apaga o se quita, la cadena entera deja de funcionar hasta que se reemplaza la bombilla.

Circuitos en paralelo

Si dos o más componentes están conectados en paralelo, tienen la misma diferencia de potencial (voltaje) en sus extremos. Las diferencias de potencial entre los componentes son iguales en magnitud y también tienen polaridades idénticas. La misma tensión se aplica a todos los componentes del circuito conectados en paralelo. La corriente total es la suma de las corrientes a través de los componentes individuales, de acuerdo con la ley actual de Kirchhoff.