Elementos de un circuito eléctrico

Objetivo:

Exponer los elementos básicos de un circuito
eléctrico que son resistores, capacitores, inductores,
interruptores y fuentes. Dar un punto de inicio para una
investigación más extensa del funcionamiento y
comportamiento de estos dispositivos.

Introducción:

Los elementos de un circuito
eléctrico se pueden dividir principalmente en: Elementos
pasivos – Son aquellos que absorben energía.

Elementos activos – Son aquellos que
suministran energía.

Un ejemplo de elemento pasivo seria el resistor y las
fuentes de corriente y voltaje serian elementos activos. Los
capacitores e inductores suelen estar dentro de estas dos
categorías ya que adsorben energía cuando se carga
y asi mismo suministran energía cuando se
descargan.

El resistor, inductor, capacitor y fuentes son los
elementos básicos y es posible ejemplificar el
funcionamiento de cualquier dispositivo electrónico con
diferentes combinaciones de estos elementos.

Resistores:

Es un elemento pasivo. Se denomina resistor
a la oposición que encuentra la corriente
eléctrica para recorrerla. Su valor se mide en ohmios y se
designa con la letra griega omega mayúscula (O). La
materia presenta 4 estados en relación al
flujo de electrones. Éstos son conductores,
semiconductores, resistores y dieléctricos. Todos ellos se
definen por el grado de oposición a la corriente
eléctrica (Flujo de Electrones). Y disipa la
energía en forma irreversible.

La fórmula que la rige de acuerdo con la ley de
Ohm es:

Figura de resistores

Capacitores o
condensadores:

Es un dispositivo formado por dos conductores o
armaduras, generalmente en forma de placas o láminas
separados por un material dieléctrico, que, sometidos a
una diferencia de potencial adquieren una determinada carga
eléctrica.

A esta propiedad de almacenamiento de carga se le
denomina capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de
unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad
de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una
diferencia de potencial de 1 voltio, éstas adquieren una
carga eléctrica de 1 culombio.

La capacidad de 1 faradio es mucho
más grande que la de la mayoría de los
condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar
la capacidad en microfaradios &µF =
10-6, nanofaradios &µF =
10-9 o picofaradios &µF =
10-12. Capacitancia.- es una medida
de la propiedad de un dispositivo de almacenar energía en
forma de cargas separadas o de un campo
eléctrico.

Donde:

e = Constante
dieléctrica.

A = Área de las placas.

d = distancia entre las placas.

El voltaje a través de un capacitor
no puede cambiar bruscamente respecto al tiempo.

Figura inductores

Inductor o
bobina:

Es un componente pasivo que, debido al fenómeno
de la autoinducción, almacena energía en forma de
campo magnético. Un inductor está constituido
usualmente por una bobina de material conductor,
típicamente cable de cobre. Existen inductores con
núcleo de aire o con núcleo de un material ferroso,
para incrementar su inductancia.

Inductancia:

Medida de la capacidad de un dispositivo
para almacenar energía en forma de un campo
magnético.

Otra definición:

Se define como la propiedad de un
dispositivo eléctrico que hace que el paso de una
corriente variable con el tiempo produzca un voltaje a
través del tiempo.

En un inductor la corriente no puede
cambiar instantáneamente respecto al tiempo.

Figura inductores

Fuente
eléctrica:

Es un circuito o dispositivo eléctrico activo que
provee una diferencia de potencial o una corriente de manera
confiable para que otros circuitos puedan funcionar.

A continuación se indica una posible
clasificación de las fuentes eléctricas:

Fuentes ideales: Las fuentes ideales son elementos
utilizados en la teoría de circuitos para el
análisis y la creación de modelos que permitan
analizar el comportamiento de componentes electrónicos o
circuitos reales. Pueden ser independientes, si sus magnitudes
(tensión o corriente) son siempre constantes, o
dependientes en el caso de que dependan de otra magnitud
(tensión o corriente).