miércoles, 27 de marzo de 2013

CIRCUITOS.



Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores), y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.
Sus partes son: 
  • Componente: Un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga. En la figura 1 se ven 9 componentes entre resistores y fuentes.
  • Nodo: Puntos de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, B, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un nuevo nodo, puesto que se puede considerar como un mismo nodo en A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener tensión 0 (VA - VC = 0).
  • Rama: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, BC por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente.
  • Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.
  • Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes, una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.
  • Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.

Los circuitos eléctricos se clasifican de la siguiente forma:

   {\color{Blue}\mbox{Tipo de señal}}
   \quad
   \begin{cases}
      \mbox{Corriente continua} \\
      \mbox{Corriente alterna}
   \end{cases}

   {\color{Blue}\mbox{Tipo de régimen}}
   \quad
   \begin{cases}
      \mbox{Corriente periódica}   \\
      \mbox{Corriente transitoria} \\
      \mbox{Permanente}
   \end{cases}

   {\color{Blue}\mbox{Tipos de componentes}}
   \quad
   \begin{cases}
      \mbox{Eléctricos} \\
      \mbox{Electrónicos} \quad
      {\begin{cases}
         \mbox{Digitales}\\
         \mbox{Analógicos} \\
         \mbox{Mixtos}
      \end{cases}}
   \end{cases}

   {\color{Blue}\mbox{Tipo de configuración}}
   \quad
   \begin{cases}
      \mbox{Serie}    \\
      \mbox{Paralelo} \\
      \mbox{Mixto}
   \end{cases}


Existen unas leyes fundamentales que rigen a cualquier circuito eléctrico. Estas son:
  • Ley de corriente de Kirchhoff: La suma de las corrientes que entran por un nodo deben ser igual a la suma de las corrientes que salen por ese nodo.
  • Ley de tensiones de Kirchhoff: La suma de las tensiones en un lazo debe ser 0.
  • Ley de Ohm: La tensión en una resistencia es igual al producto del valor dicha resistencia por la corriente que fluye a través de ella.
  • Teorema de Norton: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de corriente en paralelo con una resistencia.
  • Teorema de Thévenin: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos una resistencia es equivalente a una fuente ideal de tensión en serie con una resistencia.
Si el circuito eléctrico tiene componentes no lineales y reactivos, pueden necesitarse otras leyes mucho más complejas. Al aplicar estas leyes o teoremas se producirán un sistema de ecuaciones lineales que pueden ser resueltas manualmente o por computadora.
 

Circuito en serie

Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos los cuales estan unidos para un solo circuito (generadores, resistencias,condensadores, interruptores, entre otros.) se conectan secuencialmente. La terminal de salida del dispositivo uno se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.
Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua se conectarán en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Una batería eléctrica suele estar formada por variaspilas eléctricas conectadas en serie, para alcanzar así el voltaje que se precise.


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.

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