👥 Autores

⚡ Jesús D. Garza Camarena

Tabla de contenido

🔶Introducción

Los circuitos eléctricos son sistemas interconectados de componentes eléctricos que permiten el flujo de corriente eléctrica para realizar una función específica. Estos circuitos son fundamentales en la electrónica y la ingeniería eléctrica, ya que forman la base de la mayoría de los dispositivos y sistemas eléctricos que utilizamos en la vida cotidiana. Entender cómo funcionan los circuitos eléctricos es esencial para diseñar, analizar y reparar dispositivos electrónicos.

📘 Fundamento teórico

📖Circuitos Eléctricos: Conceptos y Principios Básicos

Para poder energizar un circuito eléctrico o electrónico es necesario suministrarle de energía eléctrica ya sea de corriente alterna (C.A.) o corriente directa (C.D.)

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí por los que puede circular una corriente eléctrica. Los principales elementos que componen un circuito eléctrico incluyen:

1. Conductores y Aislantes: Materiales que permiten o impiden el flujo de corriente eléctrica.
2. Voltaje o Tensión (V): La fuerza que impulsa la corriente eléctrica a través de un circuito, medida en volts.
3. Corriente o Intensidad (I): El flujo de carga eléctrica a través de un conductor, medida en amperes.
4. Resistencia (R): La oposición al flujo de corriente, medida en ohms.
5. Potencia Eléctrica (P): La cantidad de energía consumida o producida en un circuito, medida en watts.

📄 Analogía cascada

Para facilitar la comprensión de los circuitos eléctricos, se puede utilizar la analogía de la cascada:

• Conductores: Son el cauce del río por donde fluye el agua (corriente eléctrica).
• Voltaje: Es la altura de la cascada, que representa la fuerza con la que cae el agua (fuerza electromotriz).
• Corriente: Es la cantidad de agua que fluye por el río (flujo de corriente).
• Resistencia: Son las rocas o obstáculos que impiden el flujo del agua (resistencia).
• Potencia: Es la fuerza con la que el agua golpea el fondo de la cascada (energía transferida por la corriente).

Analogía de un circuito eléctrico

📖 Cálculos mediante Ley de ohm

“La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia del mismo”
Físico alemán Georg Simón Ohm (1787 - 1854)

Ecuaciones:

****$V = IR$

$I = V/R$

****$R = V/R$

📖 Tipos de Circuitos y Conceptos Asociados

📄 Circuito abierto / Falso contacto

Un circuito abierto es aquel en el que no hay continuidad en la conexión, impidiendo el flujo de corriente. Es el principio utilizado en switches e interruptores eléctricos.

Ejemplo: Cuando los extremos de un alambre no se tocan.

📄 Corto circuito

Un cortocircuito ocurre cuando dos terminales de un elemento de un circuito se conectan directamente, eliminando la resistencia y provocando un aumento peligroso en la corriente.

Consecuencias: La batería se descarga rápidamente o los cables pueden quemarse.

📄 Circuito cerrado

Un circuito cerrado es aquel en el que la corriente puede fluir ininterrumpidamente a través de todos los componentes conectados.

Ejemplo: Un circuito con una fuente de poder, resistencias, y conductores correctamente conectados.

📖 Diagrama Eléctrico/Electrónico

Un diagrama eléctrico o electrónico es una representación gráfica de un circuito que muestra cómo se conectan los componentes y cómo fluye la corriente. Estos diagramas son fundamentales para diseñar, analizar y comunicar información sobre circuitos eléctricos.

Reglas básicas de lectura:

• Se leen de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo.
• Representan conexiones, componentes, y el flujo de corriente de manera estandarizada.

📄 Tipos de conexión del diagrama electrónico

• Cables

• Etiquetas

  

📓 Actividades en Clase

Construcción y Análisis de un Circuito Básico

Objetivo: Comprender la aplicación práctica de los conceptos de circuito eléctrico mediante la construcción y análisis de un circuito simple en una protoboard.

Instrucciones:

1. Monta un circuito básico con una fuente de poder, un LED, y una resistencia en una protoboard.
2. Calcula la corriente esperada utilizando la Ley de Ohm.
3. Mide la corriente real utilizando un multímetro y compara los resultados con tus cálculos.
4. Experimenta con diferentes valores de resistencia y observa cómo afecta la corriente y el brillo del LED.

🧠 Ejercicios Fuera de Clase

Análisis de Diagramas Eléctricos

Instrucciones:

1. Selecciona un diagrama eléctrico de un dispositivo común, como un cargador de teléfono o un amplificador de audio sencillo.
2. Identifica todos los componentes y explica su función dentro del circuito.
3. Redibuja el diagrama utilizando un software de diseño electrónico (como TinkerCAD o Proteus) y simula su funcionamiento.
4. Presenta un informe con tus observaciones y cualquier discrepancia entre la simulación y el diagrama origina

❓ Preguntas

1. ¿Qué es un circuito abierto y cómo afecta el funcionamiento de un sistema eléctrico?
2. ¿Cómo se puede prevenir un cortocircuito en un diseño electrónico?
3. Explica la importancia de la Ley de Ohm en el diseño de circuitos eléctricos.
4. ¿Por qué es fundamental entender el diagrama eléctrico de un dispositivo antes de intentar repararlo?
5. ¿Cómo influye la resistencia en la potencia disipada por un componente en un circuito?

❗Véase también

Entrevista a Holonyak, Inventor del LED Sub. Español

Porque es Casi Imposible Hacer Luz LED Azul

✔️ Referencias

aprende.org Curso de Técnico en electrónica. (2022). Aprende.org - Fundación Carlos Slim. https://aprende.org/pages.php?r=.cfcs_course&tagID=2842&load=3653

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Principios de Circuitos Eléctricos