Circuitos Eléctricos y Alternadores

Corriente Alterna

• La corriente eléctrica se produce por el desplazamiento de electrones en un conductor.
• Se distinguen dos tipos de corriente según el movimiento de los electrones:
  • Corriente continua: Los electrones se mueven en un solo sentido, constante. Se obtiene de pilas, baterías y dinamos.
  • Corriente alterna: Los electrones oscilan alternativamente en un sentido y el otro, cambiando la polaridad. La corriente doméstica es alterna.
• La corriente alterna en centrales eléctricas se basa en el electromagnetismo. Un conductor en movimiento dentro de un campo magnético produce desplazamiento de electrones, generando corriente.
• El alternador más simple consiste en una espira que gira en un campo magnético. Cada 180° de giro, se invierte el sentido de la corriente.
• En alternadores de centrales eléctricas, hay múltiples espiras (bobinas), girando a 50 revoluciones por segundo (frecuencia de 50 Hz).
• La corriente alterna se propaga como movimiento ondulatorio a lo largo del conductor.
• La corriente alterna se transporta a grandes distancias con poca pérdida de energía.

Esquemas Eléctricos

• Los esquemas eléctricos representan gráficamente circuitos eléctricos.
• Esquemas multifilares: Cada conductor se representa con una línea diferente. Se usan para circuitos sencillos (corriente continua o alterna).
• Esquemas unifilares: Cada circuito se representa con una sola línea, indicándose los conductores con trazos (//). Se utilizan en circuitos complejos (corriente alterna).

Símbolos Eléctricos

• Existen símbolos para representar diferentes operadores (componentes) eléctricos en los esquemas. Algunos son comunes, otros dependen del tipo de esquema. (Se incluye una lista con ejemplos de símbolos)

Magnitudes Eléctricas

• Carga eléctrica (Q): Cantidad de electricidad en un cuerpo o que circula por un conductor, medida en culombios (C).
• Intensidad de corriente (I): Cantidad de carga que atraviesa un punto de un conductor por unidad de tiempo, medida en amperios (A).
• Diferencia de potencial (V): Trabajo necesario para trasladar una unidad de carga de un punto a otro de un conductor, medida en voltios (V).
• Resistencia (R): Dificultad que opone un material al paso de la corriente, medida en ohmios (Ω). La resistencia depende de la longitud, sección y material del conductor.
• Ley de Ohm: La intensidad de corriente es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia (I = V/R).

Energía Eléctrica

• La energía eléctrica (E) es la que poseen las cargas eléctricas en movimiento, medida en julios (J).
• E = ItV (I = intensidad, t = tiempo, V = voltaje)
• E = 1/2I^2R*t (I = intensidad, R = resistencia, t = tiempo)

Electromagnetismo

• El electromagnetismo estudia la relación entre corrientes eléctricas y fenómenos magnéticos.
• Los efectos magnéticos de un conductor con corriente aumentan al enrollarlo en forma de bobina (solenoide), y aún más si el solenoide tiene un núcleo de hierro.
• Un electroimán es una bobina que produce un campo magnético intenso al circular corriente.
• Transformadores: Dispositivos que convierten una corriente alterna de una tensión a otra diferente, sin modificar la potencia total, usando bobinas de cobre enrrolladas sobre un núcleo de hierro.

Fuentes de Alimentación

• Las fuentes de alimentación convierten corriente alterna (CA) a corriente continua (CC).
• Consisten en transformador (reduce el voltaje) y rectificador (convierte CA a CC).

Protecciones Eléctricas

• Interruptor magnetotérmico: Protege contra sobrecargas y cortocircuitos.
• Interruptor diferencial: Protege contra fugas de corriente.
• Fusibles: Protegen contra sobrecargas, abriendo el circuito si la corriente supera el límite diseñado para el fusible.