En esta serie de post vamos a introducirnos en el
interesante mundo del análisis de circuitos. Para ello, en primer lugar, hablaremos
de algunos conceptos teóricos fundamentales para en posteriores entradas, estudiar las leyes de
Ohm y Kirchoff, básicas para el análisis de cualquier circuito eléctrico.
Como hemos comentado anteriormente, en este artículo vamos a
definir cuatro conceptos teóricos fundamentales para posteriormente poder
realizar el análisis de un circuito. Estos conceptos son:
- Corriente
- Tensión
- Resistencia
- Potencia
Corriente eléctrica
La corriente eléctrica es básicamente el flujo de carga eléctrica
que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas, normalmente
electrones, en el interior del mismo. Al caudal de corriente, es decir, la cantidad
de carga por unidad de tiempo, se lo denomina intensidad de corriente eléctrica
y se expresa según el Sistema Internacional de Unidades en culombios por
segundo (C/s), unidad que se denomina amperio (A).
La circulación de los electrones a través de un material
conductor se produce siempre desde el polo negativo (-) al positivo (+) de la
fuente de suministro, sin embargo, el criterio establecido a la hora de
analizar circuitos es inverso, es decir, se considera que la corriente circula
desde el polo positivo (+) al negativo (-). Este criterio se debe a
razones históricas ya que en la época en la que se trató de explicar cómo fluía
la corriente eléctrica por los materiales, la comunidad científica desconocía
la existencia de los electrones y decidió utilizar este criterio. No obstante,
en la práctica, ese error no influye para nada en lo que al estudio de la
corriente eléctrica se refiere.
Tensión eléctrica
La tensión eléctrica o diferencia de potencial (denominada también
voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial
eléctrico entre dos puntos. Puede definirse también como el trabajo por unidad
de carga que realiza el campo eléctrico para mover una partícula cargada entre
dos puntos. La unidad de medida de esta magnitud es el voltio (V).
La tensión entre dos puntos es independiente del camino
recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico de
dichos puntos en el campo eléctrico, que es un campo conservativo.
Al unir dos puntos con una diferencia de potencial mediante
un conductor, se produce un flujo de electrones, es decir, parte de la carga en
el punto de mayor potencial se moverá a través del conductor a la parte con
menor potencial. En el caso de que no haya una fuente externa o generador, esta
corriente cesa cuando ambos puntos tengan el mismo potencial eléctrico. El
traslado de estas cargas de un punto a otro, es lo que se conoce como corriente
eléctrica, mencionada en el punto anterior.
Resistencia eléctrica
La resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la
corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el
libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier
dispositivo conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga,
resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.
Normalmente los electrones tratan de circular por el
circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la
resistencia que encuentren a su paso. Cuanto menor sea esa resistencia, mayor
será el orden existente; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a
chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor.
Potencia eléctrica
La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de
un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada
o absorbida por un elemento en un momento determinado y es el producto de la
tensión por la corriente. La potencia eléctrica se mide en Julios por segundo y
su unidad es el Vatio o Watt (W).
En el siguiente post entraremos en el análisis de circuitos
mediante el estudio de la ley de Ohm y las leyes de Kirchoff.
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