La corriente eléctrica y sus magnitudes

Índice

• Tensión

• Resistencia

• Intensidad de Corriente

• Ley de Ohm

• Energía eléctrica

• Potencia eléctrica

La Tensión

• Definición: La tensión, voltaje o diferencia de potencial es una magnitud física

que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico

cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica. La diferencia de

potencial también se define como el trabajo por unidad de carga ejercido por

el campo eléctrico, sobre una partícula cargada, para moverla de un lugar a

otro. Se puede medir con un voltímetro.

• Unidad: En el Sistema Internacional de Unidades, la diferencia de potencial se

mide en voltios.

• Símbolo: Se identifica con una V

.

Resistencia

• Definición : La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su

oposición al paso de una corriente .

• Unidad de medida: La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional

de Unidades es el ohmio.

• Símbolo: Se identifica con Ω.

Intensidad de corriente

• Definición: La intensidad de corriente es la cantidad de carga eléctrica

que pasa a través del conductor por unidad de tiempo, por lo tanto el valor

de la intensidad instantánea.

• Unidad de medida: En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en

C·s-1 (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio.

Ley de Ohm

• Definición: La ley de Ohm relaciona el valor de la resistencia de un

conductor con la intensidad de corriente que lo atraviesa y con la diferencia

de potencial entre sus extremos.

• Sus unidades son: La ecuación matemática que describe esta relación es:

Energía eléctrica

• Definición: Se denomina energía eléctrica a la forma de energía la cual

resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo

que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se les

coloca en contacto por medio de un conductor eléctrico para obtener

trabajo. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas

de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la

energía térmica.

• Unidad de medida: Es el Voltio y se identifica escribiendo un V.

Potencia eléctrica

• Definición: Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Si la

energía fuese un líquido, la potencia sería los litros por segundo que vierte el

depósito que lo contiene. La potencia se mide en joule por segundo (J/seg) y se

representa con la letra “P”.

Un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 joule de

potencia en un segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía

eléctrica.

Su unidad de medida es: La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el

“watt”, y se representa con la letra “W”.

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

•Circuitos en serie

•Circuitos en paralelo

Circuitos en serie1. Intensidad: En la Intensidad un circuito en Serie la corriente que entra en

cada resistencia es la misma que sale, y es igual a la intensidad total (P )

de todo el circuito.

El voltaje total ( V=P/I) de un circuito en serie es igual a la suma del voltaje

de cada una de las resistencias. Teniendo así:

P=VI

2.Tensión: La tensión que cae en las resistencias es distinta, esto se debe a

que la tensión proporcionada por la fuente se debe repartir para vencer la

oposición de todas las resistencias. Por lo tanto, la suma de las caídas

de tensión de todas las resistencias debe ser igual a la proporcionada

por la fuente .

3. Potencia: Cada una de las resistencias en un circuito en serie consume energía

que se disipa en forma de calor. Dado que este poder debe venir de la fuente, la

energía total debe ser igual a la potencia consumida por las resistencias del

circuito. En un circuito en serie la potencia total es igual a la suma de la potencia

disipada por las resistencias individuales. Potencia total (T de P) es igual a:

T P = P 1 + P 2 + P 3. . . P n 4.Resistencia Equivalente:

4.La resistencia equivalente de resistencias en serie: R = R1 + R2 + R3 + ..

Circuitos en paralelo

1. Intensidad: la intensidad parcial es la suma de las intensidades parciales, para

hallar cada intensidad bastará con aplicar la Ley de ohm. Sin embargo para

obtener la intensidad total del circuito se cumple lo siguiente:

1/Rt= 1/R1+1/R2…

2.Tensión: es la misma para cada una de las resistencias, ya que para llevar a los

electrones hasta el. extremo de cualquiera de las resistencias no se debe aplicar

ninguna "Tuerza" o tensión debido a que suponemos que el cable no tiene

resistencia. Por lo tanto la tensión se aplica directamente sobre las resistencias.

3. Intensidad: a intensidad total dentro de un circuito en paralelo se puede ver

que cuando la corriente sale de la batería y al llegar a un nudo se divide y

después se volverán a encontrar.

LOS APARATOS ELECTRÓNICOS

• 1.- Estructura del aparato electrónico

a. Dispositivo de entrada

b. Dispositivo de proceso

c. Dispositivo de salida

• 2.- Componentes electrónicos

a. Componentes discretos

b. Circuitos integrados

c. Elementos auxiliares

• 3.- Otros componentes

a. Carcasa

b. Placas de circuito impreso y conexiones

c. Alimentación

Los aparatos electrónicos1. Estructura del aparato electrónico

a) Dispositivo de en entrada: sirven para introducir datos (información) a la

computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y

se almacenan en la memoria central o interna. Entre ellos podemos encontrar:

teclado, ratón (mouse), escáner, SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida),

micrófono, lápices ópticos, etc.

b) Dispositivos de proceso:

c) Dispositivo de salida: Son instrumentos que interpretan la información y permiten la

comunicación entre los seres humanos y las computadoras. Estos dispositivos

convierten los resultados que produce el procesador y que están en código de

máquina en una forma susceptible de ser empleada por las personas.

2 Componentes electrónicos

a) Componentes discretos: son aquellos que están encapsulados uno a

uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos,

transistores, etc.

b) Circuitos integrados: forman conjuntos más complejos, como por ejemplo

un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener

desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son

los denominados circuitos integrados.

Otros componentes

c) Pueden ser también:

+ De ataque frontal.

+ De ataque lateral unidireccional o bidireccional.

+ De ataque lateral multidireccional.

-TEMPORIZADORES O RELES DE TIEMPO.

Son aparatos en los cuales se abren o cierran determinados contactos, llamados

contactos temporizados, después de cierto tiempo, debidamente preestablecido,

de haberse abierto o cerrado su circuito de alimentación.

3.Otros componentesa) Carcasa: es el esqueleto metálico que contiene los diferentes componentes internos. Las carcasas

tienen otros usos, tales como bloquear el ruido que produce el equipo y la protección contra la

radiación electromagnética. Existen normas que garantizan dicha protección de manera tal que se

cumpla con las regulaciones existentes.

b) Placas de circuito impreso y conexiones: es un medio para sostener mecánicamente y conectar

eléctricamente componentes electrónicos, a través de rutas o pistas de material conductor,

grabados en hojas de cobre laminadas sobre un sustrato no conductor, comúnmente baquelita o

fibra de vidrio.

c) Alimentación: La función de una fuente de alimentación es convertir la tensión alterna en una

tensión continua y lo mas estable posible, para ello se usan los siguientes componentes: 1.-

Transformador de entrada; 2.- Rectificador a diodos; 3.- Filtro para el rizado; 4.- Regulador (o

estabilizador) lineal. este último no es imprescindible.

1. Fijos

2. Variables

1. Potenciómetros

2. Resistores dependientes

1. Definición

2. Tipos

3. Aplicaciones

4. Identificación de resistores fijos

Resistores

1. Definición: componente electrónico diseñado para introducir una

resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.

2. Tipos:

- Fijos: Las resistencias fijas son aquellas en las que el valor en

ohmios que posee es fijo y se define al fabricarlas. Las resistencias fijas

se pueden clasificar en resistencias de usos generales, y en resistencias

de alta estabilidad.

.

Resistores -Variables: son resistencias sobre las que se desliza un contacto móvil, variándose así el valor,

sencillamente, desplazando dicho contacto. Las hay de grafito y bobinadas, y a su vez se

dividen en dos grupos según su utilización que son las denominadas resistencias

ajustables, que se utilizan para ajustar un valor y no se modifican hasta otro ajuste, y los

potenciómetros donde el uso es corriente.

+Potenciómetros: es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta

manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un

circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al concentrarlo en serie

+ Resistores dependientes: Su resistencia varía en relación con alguna magnitud o parámetro

físico. Los más importantes son los FOTORRESISTORES.

Resistores

3. Aplicaciones: Hay tres grupos: 

+Aplicaciones en las que la corriente que circula por ellos, no es capaz de

producirles aumentos apreciables de temperatura y por tanto la resistencia del

termistor depende únicamente de la temperatura del medio ambiente en que se

encuentra.

+Aplicaciones en las que su resistencia depende de las corrientes que lo

atraviesan. 

+Aplicaciones en las que se aprovecha la inercia térmica, es decir, el tiempo que

tarda el termistor en calentarse o enfriarse cuando se le somete a variaciones de

tensión.

Resistores• 4. Identificación de resistores fijos: Resistencias comunes

Colores 1ª Cifra 2ª Cifra Multiplicador Tolerancia

• Negro - 0 x1 

• Marrón 1 1 x 10 1%

• Rojo 2 2 x 100 2%

• Naranja 3 3 x 1.000 

• Amarillo 4 4 x 10.000 

• Verde 5 5 x 100.000 0,5%

• Azul 6 6 x 1.000.000 0,25%

• Violeta 7 7 x 10.000.000 0,1%

• Gris 8 8 x100.000.000 0,05%

• Blanco 9 9 x 1.000.000.000 

• Oro   x 0,1 5%

• Plata x 0,01 10%

1. Definición

2. Funcionamiento

3. Tipos

1. Ordinarios

2. Especiales

4. Aplicaciones

Diodos 1.Definición: Un diodo (del griego: dos caminos) es un dispositivo semiconductor que permite el

paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un

interruptor. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos

regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto

(no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica

muy pequeña.

2.Funcionamiento: El funcionamiento del diodo ideal es el de un componente que presenta

resistencia nula al paso de la corriente en un determinado sentido, y resistencia infinita en

el sentido opuesto. La punta de la flecha del símbolo circuí tal, representada en la figura 1,

indica el sentido permitido de la corriente.

Presenta resistencia nula.

Presenta resistencia infinita.

Diodos

3. Tipos:

a) Ordinarios: construidos con regiones de dopaje P o N, solamente tiene regiones

del tipo N, razón por lo que impropiamente se le conoce como diodo. Existen en

este dispositivo tres regiones; dos de ellas tienen regiones tipo N fuertemente

dopadas y una delgada región intermedia de material ligeramente dopado.

Cuando se aplica un voltaje determinado a través de sus terminales, en la zona

intermedia el gradiente eléctrico es mayor que en los extremos. Finalmente esta

zona empieza a conducir esto significa que este diodo presenta una zona de

resistencia negativa.

Diodos

b) Especiales:

4. Aplicaciones: La principal aplicación del diodo es la obtención de una tensión

continua a partir de una fuente de corriente alterna lo cual ocurre porque deja

circular corriente a través suyo cuando se conecta el polo positivo de la fuente al

ánodo, y el negativo al cátodo, y se opone al paso de la misma si se realiza la

conexión opuesta de forma que realiza así la conversión de corriente alterna en

continua al permitir solo el paso de la alternancia positiva. A este proceso se le

llama

"rectificación".

1. Definición

2. Funcionamiento

1. F. en corte

2. F. en zona activa

3. F. en saturación

3. Tipos

Transistor. PNP

Transistor NPN

4. Transistor como interruptor

5. Transistor como amplificador

Transistores

1. Definición: El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor que cumple

funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término

"transistor" es la contracción en inglés de transferí resistor ("resistencia de

transferencia"). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los aparatos

domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y

video, hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración,

alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas

fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3,

teléfonos móviles, etc.

Transistores

2. Funcionamiento: En el transistor, el emisor es el encargado de “inyectar” electrones

en la base, la cual se encarga de gobernar dichos electrones y mandarlos finalmente

al colector.

La fabricación del transistor se realiza de forma que la base es la zona más pequeña,

después el emisor, siendo el colector el más grande en tamaño.

a) Funcionamiento en corte: Zona de corte: El hecho de hacer nula la corriente de

base, es equivalente a mantener el circuito base emisor abierto, en estas

circunstancias la corriente de colector es prácticamente nula y por ello se puede

considerar el transistor en su circuito C-E como un interruptor abierto.

Transistoresb) Funcionamiento en zona activa: Zona activa: En este intervalo el transistor se

comporta como una fuente de corriente , determinada por la corriente de base. A

pequeños aumentos de la corriente de base corresponden grandes aumentos de la

corriente de colector, de forma casi independiente de la tensión entre emisor y

colector. Para trabajar en esta zona el diodo B-E ha de estar polarizado en directa,

mientras que el diodo B-C, ha de estar polarizado en inversa.

c) Funcionamiento en de saturación: El diodo colector está polarizado directamente y

es transistor se comporta como una pequeña resistencia. En esta zona un aumento

adicionar de la corriente de base no provoca un aumento de la corriente de colector,

ésta depende exclusivamente de la tensión entre emisor y colector. El transistor se

asemeja en su circuito emisor-colector a un interruptor cerrado.

Transistores3. Tipos:

a) Transmisor PNP: Formado por dos semiconductores tipo p y un tipo n. la

corriente entra por el emisor y sale por el colector.

b) Transmisor NPN: Formado por dos semiconductores tipo n y un tipo P. la entrada

de la corriente entra por el colector y sale por el emisor.

4. Transistor como interruptor: Cuando un transistor se utiliza como interruptor o

switch, la corriente de base debe tener un valor para lograr que el transistor entre

en corte y otro para que entre en saturación.

-

Transistores

- Un transistor en corte tiene una corriente de colector (Ic) mínima (prácticamente

igual a cero) y un voltaje colector emisor VCE) máximo (casi igual al voltaje de

alimentación). Ver la zona amarilla en el gráfico

- Un transistor en saturación tiene una corriente de colector (Ic) máxima y un voltaje

colector emisor (VCE) casi nulo (cero voltios). Ver zona en verde en el gráfico

Para lograr que el transistor entre en corte, el valor de la corriente de base debe ser

bajo o mejor aún, cero.

Para lograr que el transistor entre en saturación, el valor de la corriente de base debe

calcularse dependiendo de la carga que se esté operando entre encendido y apagado

Transistores5. Transistor como amplificador: Los amplificadores son circuitos que se utilizan a

aumentar (amplificar) el valor de la señal de entrada (generalmente muy pequeña) y

así obtener una señal a la salida con una amplitud mucho mayor a la señal original.

Algunas veces la amplificación puede causar que la señal a la salida del amplificador

salga distorsionada causada por una amplificación muy grande.

Hay que tomar en cuenta que un amplificador no puede tener en su salida niveles de

voltaje mayores a los que la fuente de alimentación, que lo alimenta, le puede dar.