¿Qué son cómo hacer circuitos eléctricos?

Un circuito eléctrico es una interconexión que se compone de una serie de elementos distintos los cuales cumplen la función de conducir energía eléctrica. La palabra “circuitus” proviene del latín; y se utilizaba para referirse a un trayecto o una sección de tierra delimitada por un perímetro. En el caso de un circuito eléctrico sería un trayecto cerrado.

En este artículo, hablaremos de las características que posee un circuito eléctrico dado a que hay de varios tipos. Se explicaran cómo funcionan los elementos que integran un circuito y cómo se construye uno a través de ejemplos. Esperamos que sea una información de gran utilidad para cada uno de nuestros lectores.

Qué es un circuito eléctrico

La electricidad se origina gracias a las cargas eléctricas que pueden estar en reposo o en movimiento, las cuales puede ser tanto positivas como negativas. Cuando son del mismo signo se repelen, pero en cambio se atraen cuando son diferentes. Un circuito eléctrico mantiene el movimiento estas cargas dentro de un trayecto cerrado. De esta forma, es más seguro que fluya la corriente y se puede transformar en energía de diferente manifestación como la mecánica, química o de luz. Gracias a estos circuitos, se distribuyen la electricidad en los hogares e instalaciones modernas.

Un circuito eléctrico es un sistema que se compone tanto de materiales conductores como de materiales aislantes de la energía eléctrica, al ser cerrado, en dicho circuito pueden circular los electrones de forma segura y continuamente. Se obtiene energía eléctrica al mantener en movimiento las cargas por todo los medios conductores, al desplazarse esa energía se transporta y se transforma. Este desplazamiento es lo que garantiza la energía y su correcta distribución, así como el control de la misma.

Hay diversos tipos de circuitos eléctricos que pueden clasificarse de diversas maneras. Algunas de las más frecuentes son las que indicamos en la lista a continuación:

  • Según el tipo de señal: hay circuitos de corriente directa o corriente alterna
  • Según el tipo de configuración: es el tipo de categoría más común. Incluye los circuitos en serie, paralelo o mixto
  • Según el tipo de régimen: corriente periódica, corriente transitoria o permanente
  • Según el tipo de componentes: circuito eléctrico o circuito electrónico. En el primero hay mayores cargas y piezas de mayor tamaño.

Como se puede apreciar, son heterogéneos los circuitos eléctricos. Por ello, es menester conocer sus distintas variantes. Igualmente, entender que cada tipo de circuito permite un modo de trabajo distinto.

Circuitos eléctricos básicos

La mayoría de los aparatos electrodomésticos, que son muy comunes de encontrar en la mayoría de los hogares en todo el mundo, tienen en su interior un circuito eléctrico que los ayuda a funcionar. Un buen ejemplo podría ser una plancha sencilla, la cual su componente principal es un termostato que se calienta gracias a la acción de la corriente eléctrica. Por lo general, la mayoría de los equipos para el hogar se componen de un solo receptor. Son sencillos en cuanto al tipo de circuito que ostentan.

Un circuito básico se compone de elementos denominados conductores los cuales cumplen la función de conducir la corriente dentro del circuito. Suelen ser de aluminio o de cobre ya que estos por naturaleza conducen electricidad al ofrecer poca resistencia.

TE PUEDE INTERESAR...

Por otra parte, los receptores en cambio ayudan a transformar la energía que reciben para que pasa a ser otro tipo de energía. Son comunes los radiadores que producen calor, los bombillos producen luz y los motores eléctricos producen energía mecánica en movimiento.

Finalmente, un circuito simple se compone de algún tipo de elemento que ayude a controlar el circuito, para ello permite liberar o interrumpir el paso de la corriente. Estos usualmente son interruptores aunque también hay pulsadores y conmutadores.

elementos de un circuito eléctrico

Elementos de un circuito eléctrico

Un circuito electrónico, por lo general, comparte las mismas características en cuanto al tipo de elementos que la integran. Un circuito básico suele tener una serie de cables conectados entre sí y a otros elementos lo cual ayuda a formar el circuito y se les llama conductores.

También, se incluyen otros dispositivos cuya utilidad es la de promover que fluya la carga de corriente eléctrica. Otros elementos son los nodos los cuales sirven de unión entre dos o más conductores, a estos se les une las ramas que se integran por dos nodos que se encuentran consecutivos.

Hay diferencia entre un circuito electrónico y un circuito eléctrico. El primero se compone de una serie de elementos de carácter electrónico como microchips, microprocesadores o simplemente conexiones de datos diversas.

Un circuito eléctrico, en cambio, se compone de elementos que poseen propiedades físicas y químicas que son compatibles con la energía eléctrica como resistencia, condensadores, interruptores, semiconductores, fuentes y cables diversos.

Cómo hacer un circuito eléctrico

Para poder realizar un circuito electrónico casero, se recomienda empezar por diseñar un diagrama de flujo electrónico, el cual es un esquema donde se representa el orden en que trabajan cada uno de los componentes que lo van a integrar. De esta forma, se simplifica de forma más rápida estudiar las interconexiones en cuanto a donde serán ubicadas y cómo se relacionan entre sí.

Dependiendo del proceso de elaboración del esquema previo, se puede estar seguro de cómo vaya a funcionar dicho circuito. No sólo hay que quedarse con la teoría, durante el proceso de traducción a la realidad de lo planteado en papel se debe ir realizando pruebas para verificar que cada elemento funcione correctamente. Es necesario también verificar si la simbología utilizada se corresponde con lo que realmente se quiere expresar.

Si es la primera vez que se construye un circuito eléctrico, se recomienda hacer uno simple. Una vez diseñado el esquema, se procede a reunir todos los materiales que serán utilizados.

A continuación, se menciona una serie de elementos que por lo general se utilizan en la construcción de un circuito eléctrico casero. Son fáciles de conseguir, pues son piezas y herramientas eléctricas de uso bastante frecuente:

  • Una base que puede ser de madera, plástico o cartón. Preferiblemente, debe de tener dimensiones que sean lo suficientemente espaciosas para que todos los elementos sean distribuidos uniformemente como de 20 cm o de 30 cm
  • Una o dos bombillas eléctricas
  • Cable con suficiente extensión y preferiblemente tener disponibles dos de diferentes colores para poder diferenciarlos.
  • Una batería o pila común como las que se les pone a los equipos electrodomésticos, hay diversos desde AA o AAA
  • Un interruptor especial para corriente eléctrica, como su nombre lo indica su función es la de interrumpir el flujo de la corriente cuando se acciona.
  • Cinta aislante, es necesaria para poder asegurar que ninguna conexión quede vulnerable a tener contacto con nosotros o con algún otro elemento que pueda causar algún accidente. Su función es la aislar el flujo de la energía y usualmente con él se envuelven los cables.
  • Pegamento, sirve para dejar fijo sobre la base alguno de los elementos mencionados anteriormente.
  • Portalámparas para el bombillo

El primer paso es pelar los extremos de los cables, un color representa los negativos que son dos y el otro restante es el positivo en total tres.

Uno de los polos de cable negativo será unido al polo de la pila, el otro negativo se une al interruptor. Del otro extremo del mismo saldrá un cable del mismo color que será unido al portalámparas. Finalmente, la batería es unida al portalámparas por medio del polo positivo por ello se utiliza el cable de diferente color para poder apreciarlo.

La bombilla debe ser colocada en el portalámparas. El pegamento se utiliza para unir a la base la batería y el interruptor. Es importante asegurarse de que el interruptor está en modo apagado para evitar algún accidente. Se comprueba que funciona al accionar el interruptor en encendido, se observa que el bombillo se enciende. ¡Muy sencillo de hacer sin ninguna duda!

simulador circuitos eléctricos

Simulador circuitos eléctricos

Un simulador de circuito eléctrico es un tipo de herramienta de apoyo en forma de software el cual sirve a modo de práctica. Utilizado tanto por principiantes como por profesionales, de una forma sencilla se puede diseñar cualquier tipo de circuito y básicamente sirve para crear diagramas con los elementos que integran un circuito eléctrico. Es así como se entiende mejor el funcionamiento en poco tiempo.

Este tipo de herramienta se empezó a desarrollar a partir de la década de los años 70, cuando en la Universidad de Berkeley Donald Pederson creo el primero. La idea surgió en ese momento con la finalidad de poder programar cualquier tipo de circuito complejo por parte de algún usuario que no tuviese mucha experiencia en ello.

Por ello, se integraba de instrucciones fáciles de entender que ayudaban a la creación de un circuito desde el principio. Su nombre era SPICE y sirvió de base para la creación de otros futuros softwares que integraron mayor cantidad de características como GEDA.

Actualmente, hay una gran cantidad de estos simuladores los cuales integran diversas herramientas que se adaptan de acuerdo a la funcionalidad y al nivel de complejidad. Siguen aportando las mismas ventajas básicas y muchos más, se han convertido en una herramienta esencial para los ingenieros electrónicos. Sin duda, es una herramienta de gran utilidad y que facilita mucho tanto el estudio como el trabajo en el orbe de la electrónica.

La principal ventaja que posee este software es que se pueden realizar prácticas sin correr el riesgo tanto para la persona involucrada, como para las instalaciones o equipos de electricidad. Estos programas permiten saber con antelación si el circuito que se ha diseñado funciona de manera que se puede proceder a su construcción en la realidad.

También, permite diseñar un protocolo de seguridad durante la construcción. Cualquier error puede ser corregido a tiempo ya que integran simuladores de generadores de voltaje u osciloscopios. De una manera más simple se realiza un diagrama de una placa de circuitos que puede ser enviado a una empresa que lo construya. Sin duda, esto último es una enorme ventaja que se puede aprovechar de múltiples maneras.

Sin embargo, antes de elegir algunos de estos simuladores es necesario verificar si esta actualizado con la información más reciente de todos los materiales y chips que hay disponibles en el mercado. El diseñador debe contar con que todo lo que ha añadido después puede ser adquirido durante el proceso de construcción. Esto debes ser tenido en cuenta, pues si el simulador arroja una información falsa esto tiene consecuencias sobre el producto elaborado.

Circuitos eléctricos ejercicios

La resistencia que posee un conductor es el cociente entre la diferencia de voltaje aplicado y la intensidad de la corriente que pasa por él. La expresión matemática utilizada para este cálculo es de la Ley de Ohm y es:

R= Va-Vb /I

La unidad de resistencia es 1 ohmio = 1 voltio / 1 amperio.

Es la resistencia de un conductor al paso de la energía de corriente si en cada extremo se aplica una diferencia de potencial de un voltio, pasará un voltaje de un amperio. Con la aplicación de la Ley de Ohm es posible calcular cuál es la diferencia de esos extremos en una resistencia.

Va-Vb = I * R

La asociación de resistencias es un tema relevante. Esta se calcula de diversas maneras, según el tipo de circuito con el cual se está trabajando.

Circuito en serie es cuando las resistencias están en secuencia, la resistencia de cada una es igual a la otra:

VT = V1 + V2 + V3 + …

RT = R1 + R2 + R3 + …

Ejemplo:

RT = 6 + 4 + 11 = 19        IT = VCC / RT

VR1 = 6 x IT

VR2 = 4 x IT

VR3 = 11 x IT

Un circuito paralelo es el que posee entradas en cada una de las resistencias, estas a su vez se conectan a un mismo punto pero la salida va en otra dirección. El voltaje de cada resistencia es igual al de la Vcc.

IT = IR1 + IR2 + IR3 + …

RT = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3) + …

Ejemplo:

RT = (1 / 6) + (1 / 4) + (1 / 11) = 1.58

RR1+R2 = (6 x 4) / (6 + 4) = 1.88

RT = (1.88 x 11) / (1.88 + 11) = 1.58

IT = Vcc / RT

IR1 = Vcc / 6

IR2 = Vcc / 4

IR3 = Vcc / 11

Con estos sencillos ejemplos, queda claro que los métodos de cálculo varían de acuerdo al tipo de circuito. No solo aplica para las resistencias. También sirve para voltajes, potencia, intensidad, etc.

Deja un comentario