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El circuito eléctrico

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Componentes:

Generadores y/oacumuladores.

Conductores.

Receptores.

Elementos de control.

Elementos de protección.

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GENERADORES Y ACUMULADORES

Un generador es aquel elemento a partir del cual se

genera corriente eléctrica (alternador, dinamo, etc.).Un acumulador es aquel elemento dondealmacenamos electricidad (pila, batería, etc.).


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CONDUCTORES Y AISLANTES

Denominamos conductores a aquellos materiales quedejan pasar la corriente eléctrica con facilidad o queofrecen poca resistencia a su paso (cobre, plata,aluminio, etc.)

Denominamos aislantes a aquellos materiales que no

dejan pasar o que permiten el paso de pocacorriente eléctrica (mica, porcelanas, vidrio,etc).


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RECEPTORES

Son aquellos elementos que reciben la corriente

eléctrica la transforman en algo !til, bien sea enlu" (bombillas), calor (resistencias), movimiento(motores), sonido (timbre), etc.


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ELEMENTOS DE MANIOBRA

Son aquellos elementos que se intercalan en el

circuito para abrir o cerrar el paso de la corrienteseg!n sea preciso.

#os elementos de maniobra m$s conocidos son%

& 'nterruptores & ulsadores & onmutadores & onmutadores de cruce


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ELEMENTOS DE PROTECCION

Son aquellos elementos que se intercalan en el circuito paraproteger toda la instalación de posibles sobrecargas por

establecer contacto directo entre los conductores (cortocircuito) también para proteger a las personas de posibles accidentes.


#os elementos de protección m$s conocidosson%

*+usibles.*utom$ticos (magnéticos magnetotérmicos)*Diferenciales.

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Resistencia.

Voltaje.Intensidad.

MAGNITUDES FUNDAMENTALES

as magnitudes !undamentales de los circuitos

eléctricos son:

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a resistencia eléctrica es la mayor o menor!acilidad "ue o!rece un elemento para transportar lacorriente eléctrica.

La resistencia eléctrica representa la oposición que

presenta un conductor para que a su través circule una

corriente eléctrica. Dicho de otra manera, la resistencia

eléctrica es la oposición que presenta un material a que los

electrones pasen a su través.

La resistencia eléctrica se representa con la letra R y se

mide en ohmios (Ω).

a resistencia

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a resistencia

a resistencia eléctrica es una propiedad "ue depende del material. #eg$n el %alor de la resisti%idad& y por tanto su comportamiento con respecto a la electricidad& los materiales se puedenclasi'car en:

(ateriales conductores.

(ateriales semiconductores.

(ateriales aislantes.

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Materiales conductores

Tienen una resistividad de hasta 2⋅!"# Ω⋅m. $n este

%rupo est&n los metales. $stos materiales se utili'an (losde menor resistividad) para hacer hilos y cales

conductores, as como elementos eléctricos

(trans*ormadores, motores, %eneradores, etc). +e utili'a

mucho el core y el aluminio. Tamién son uenosconductores del calor.

a resistencia

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Materiales semiconductores

Tienen una resistividad entre y !!!! Ω⋅m. $n este

%rupo se encuentran principalmente el %ermanio y elsilicio. $stos materiales son de %ran importancia, sore

todo el silicio, ya que es la ase para la *aricación de los

componentes electrónicos.

a resistencia

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Materiales aislantes

Tamién denominados dieléctricos. Tienen una

resistividad mayor que ! Ω⋅m. $stos materiales nopermiten el paso de la electricidad. +e utili'an pues como

recurimiento de cales y en estructuras de dispositivos

eléctricos. Los m&s utili'ados son los pl&sticos.

a resistencia

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Resistencias en serie:

R ) R* + R, + ... + R-

Resistencias en paralelo:* * * *

) + + + R R* R, R-

0sociación mi1ta

0sociación de resistencias

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La tensión, volta-e o di*erencia de potencial indica la

di*erencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un

circuito.

$l volta-e o di*erencia de potencial (d.d.p.) se representa con

la letra y su unidad es el voltio ().

Nota/ 0na car%a es capa' de despla'arse liremente entre

dos puntos de un campo eléctrico siempre que entre esospuntos e1ista una di*erencia de potencial. or tanto, para

que se ori%ine una corriente eléctrica en un conductor, es

condición necesaria que entre sus e1tremos e1ista una

di*erencia de potencial.

Voltaje

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La Ley de 6hm se puede enunciar de la si%uiente manera/

La intensidad de corriente eléctrica que atraviesa un

conductor es directamente proporcional a la di*erencia depotencial o volta-e entre sus e1tremos e inversamente

proporcional a la resistencia del conductor.

I = V / R

a ley de 45m

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Matem&ticamente, la ley de 6hm se puede e1presar mediante la

ecuación/

3 7 5 R

donde /3 7 3ntensidad en amperios (4)

7 olta-e o d.d.p. en voltios ()

R 7 Resistencia en ohmios (Ω)

La anterior ecuación tamién se puede e1presar de las si%uientesmaneras/

7 R 8 3 R 7 5 3

Nota/ La Ley de 6hm nos permite relacionar las tres ma%nitudes

*undamentales de un circuito eléctrico (intensidad, volta-e y resistencia)

de manera que conociendo dos de ellas, podemos calcular la tercera.

a ley de 45m

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Tipos de resistenciasResistencias 'jas

Resistencias %aria6les 27otenciómetros3Resistencias dependientes

Resistencias dependientes de la lu8 29R3

Resistencias dependientes de latemperatura 27TC y -TC3

Resistencias dependientes del %oltaje 2V9R3

Tipos de resistencias

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Resistencias 'jas

Tienen un valor *i-o, constante, que el *aricante

pone sore la propia resistencia (con n9meros o con

un códi%o de colores). +on las m&s haituales, y se

pueden ver en cualquier circuito electrónico.

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Resistencias %aria6les 27otenciómetros3

0n potenciómetro es una resistencia cuyo valor se

puede modi*icar moviendo un contacto %iratorio o

desli'ante, sore un elemento resistivo. Tienen unvalor que el usuario puede variar a voluntad entre unos

lmites. +e utili'an para a-ustar al%9n par&metro en un

circuito electrónico: por e-emplo suir o a-ar el

volumen, etc.

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Resistencias dependientes/ aran su valor autom&ticamente en *unción de al%una ma%nitud *sica. Tendremos/


Resistencias dependientes de la temperatura 27TC y -TC3


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+u resistencia vara en *unción de la

lu' que recien, de *orma que cuando

aumenta la cantidad de lu' que incidesore ella, su resistencia disminuye:

es decir, cuanta m&s lu' menos

resistencia. Tienen un encapsulado

transparente para que la lu' lle%ue asu interior. +e utili'an en detectores

por interrupción de lu', *otómetros,

interruptores crepusculares, etc.

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Tipos de resistenciasResistencias dependientes de la temperatura 27TC y -TC3

+u resistencia vara con la temperatura.

$n las de coe*iciente de temperaturane%ativo o ;T

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Tipos de resistenciasResistencias dependientes de la temperatura con coe'ciente detemperatura positi%o 27TC3

+u resistencia vara con la

temperatura de tal manera que,

al aumentar la temperatura

tamién aumenta la resistencia.

+e utili'an en termómetros,

detectores de nivel de lquidos,alarmas contra incendios, etc.

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Tipos de resistenciasResistencias dependientes de la temperatura con coe'ciente detemperatura negati%o 2-TC3

+u resistencia vara con latemperatura de tal manera que,

al aumentar la temperatura

disminuye la resistencia. +e

utili'an en termómetros,

detectores de nivel de lquidos,alarmas contra incendios, etc.

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4l aumentar el volta-e entre sus e1tremos disminuye su

resistencia. +e utili'an en circuitos de protección contrasoretensiones.

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Resistencias 2#ím6olos3

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Interruptores y relés

Con el 'n de regular la circulación de la corriente&

se intercalan en los circuitos una serie deelementos "ue a6ren o cierran el paso de éstapara controlar el !uncionamiento de losreceptores. Estos elementos son los interruptores.

Control de circuitos

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Interruptores:

Interruptor 79 2n.a. y n.c.3 7ulsador

Interruptor 799

Interruptor 9799

la%e de cruce

Relés


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Interruptores


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Interruptores 2#ím6olos3


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Interruptor 799


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Interruptor 799

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Interruptor 9799

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El relé es un interruptor "ue se acciona pormedio de un electroim;n.


Relés

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Relés

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Relés

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Control de circuitosRelés

Relé asociado a un interruptor DPDD

Relé asociado a un interruptorUPDD

Relé asociado a un interruptor UPUD

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Esquema eléctrico de un relé

asociado a un interruptor UPUD

Esquema eléctrico de un relé

asociado a un interruptor UPDD

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Esquema eléctrico de

un relé asociado a un

interruptor UPUD

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interruptor UPDD

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interruptor DPDD

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Relé asociado a un interruptor 79

Misma instalación con

una única pila

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Relés

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Control de circuitosRelé de enganc5e o encla%ado

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Circuito tempori8ador

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Condensador

os condensadores son elementoscapaces de almacenar y descargarenergía eléctrica. Est;n !ormados pordos l;minas de material conductor

separadas por un aislante& de tal !orma"ue las cargas eléctricas "uedanalmacenadas en las l;minas& llamadasarmaduras.

El condensador

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Condensador

El producto de la capacidad de uncondensador& e1presada en !aradios&por el %alor de la resistencia& e1presadaen o5mios& a tra%és de la cual se carga

o descarga un condensador se llamaconstante de tiempo:

τ ) C R

El condensador

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Condensador

El tiempo real "ue tarda en cargarse odescargarse un condensador esapro1imadamente cinco %eces laconstante de tiempo:

t ) < τ ) < C R

El condensador

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Capacidad:a capacidad de un condensador se de'ne comola relación entre la carga com$n& tomada comopositi%a y la di!erencia de potencial entre losconductores.

C ) = / V

nidades: >aradio > ) C / V

Condensadores

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Condensadores en paralelo:

C ) C* + C, + ... + C-

Condensadores en serie:

* * * * ) + + + C C* C, C-

0sociación mi1ta

0sociación de condensadores

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9iodo

El diodo es un dispositi%oelectrónico "ue permite el

paso de la corrienteeléctrica sólo en unsentido.

El diodo

0 la 5ora de montar un diodo 5ay "ue tener en cuenta "ue

terminal de6e conectarse al polo positi%o y cu;l al negati%o.a 6anda "ue lle%an marcada los diodos es la "ue identi'ca elterminal "ue de6e conectarse al polo negati%o o c;todo 2igual"ue la línea %ertical del sím6olo3.

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9iodo recti'cador

+ólo permite el paso de electrones en un sentido.

+oporta corrientes elevadas y se usa para

trans*ormar c.a. en c.c., cuando se comina para

tener un puente recti*icador.

El diodo

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9iodo 8ener

=ay diodos que *uncionan cuando se sorepasa unadeterminada tensión, llamada tensión >ener y a este

*enómeno se llama e*ecto >ener. +e instala en un

circuito de *orma inversa a los diodos comunes para

que se produ'ca el e*ecto >ener, en caso contrario

de-a pasar la corriente en un solo sentido como los

dem&s diodos.

El diodo

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9iodo E9

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Transistor

$l transistor es un componente

eléctrico constituido por material

semiconductor que se utili'a paraampli*icar se?ales eléctricas déiles.

$1isten varios tipos y tienen m9ltiples

aplicaciones. ;osotros estudiaremosel transistor ipolar y su uso como

interruptor (*uncionamiento del

transistor en saturación).

El transitor

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Transistores 6ipolares 2Tipos3

$1isten dos tipos de

transistores ipolares, el;; y el ;, y amos

tienen tres patillas que

se corresponden con las

tres partes de su

interior/ emisor, colector

y ase.

El transitor 6ipolar

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El transitor

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>uncionamiento como interruptor

$l *uncionamiento del transistor est& asado en la propiedad de

poder %oernar la intensidad que circula entre el emisor y el

colector mediante el paso de una peque?a corriente de ase.

El transistor

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Situación a: Cuando el interruptor I está abierto no hay paso de corriente

por el circuito

Situación b: Al cerrar el interruptor I! se "enera una pe#ue$a corriente I%

#ue circula por la base del transistor y lo polari&a 'a resistencia R e(ita#ue esta corriente sea de)asiado ele(ada

Situación c: *n este )o)ento! se "enera paso de corriente entre el

e)isor y el colector *sta corriente IC es )ucho )ayor #ue la corriente I

%

#ue circula por la base

El transistor

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+ituación a/

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+ituación /

4l cerrar el interruptor 3, se %enera

una peque?a corriente 3@ que

circula por la ase del transistor y

lo polari'a. La resistencia R evita

que esta corriente sea demasiado

elevada.

El transistor

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+ituación c/

$n este momento, se %enerapaso de corriente entre el emisor

y el colector. $sta corriente 3< es

mucho mayor que la corriente 3@

que circula por la ase.

El transistor

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>uncionamiento como interruptorNota:

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El transitor

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El transitor

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El transitor

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Circuito integrado

0n circuito inte%rado (

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0plicaciones

+on muchos los circuitos inte%rados que

e1isten en el mercado/ ampli*icadores

operacionales, tempori'adores, etc.

La utili'ación de circuitos inte%rados va

desde los circuitos electrónicos con

ampli*icadores, *iltros y conmutadores

hasta las memorias de ordenadores y

microprocesadores.

os circuitos integrados

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