5. El circuito eléctrico

Componentes de un circuito eléctrico y su representación

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Un circuito eléctrico es una ruta cerrada por la que puede circular la corriente eléctrica. Está formado por:

Generador

Proporciona energía a los electrones para que se muevan. Por ejemplo, las pilas, baterías, alternadores, dinamos...

Conductor

Permite que los electrones se muevan a través de él. Son los cables del circuito.

Receptores

Transforman la energía eléctrica proporcionada por la corriente en otro tipo de energía. Por ejemplo:

  • un motor transforma la energía eléctrica en movimiento (energía cinética)
  • una lámpara la transforma en luz (energía luminosa)
  • un timbre en sonido
  • una resistencia en calor (energía térmica).

Elementos de control

Sirven para controlar o permitir el paso de la corriente. Dentro de estos encontramos:

  • el interruptor, que permite el paso de la corriente cuando está cerrado y lo detiene si está abierto. 
  • el pulsador es un interruptor que actúa solamente mientras está siendo accionado
  • el conmutador dirige la corriente eléctrica por una rama del circuito e impide que pase por otra

Elementos de protección

Como los fusibles, que consisten en un conductor que se funde si la corriente supera un valor determinado.
 

Para representar los elementos de un circuito de forma simplificada utilizamos los siguientes SÍMBOLOS:

Tabla con los elementos de un circuito y sus símbolosTabla con los elementos de un circuito y sus símbolos. Pila, Ramón Vasconcellos en Wikimedia Commons CC-BY 2.5. Bombilla, Pxhere CC-0. Resistencia, Willtron en Wikimedia Commons CC-BY 3.0. Motor, Elmek en Wikimedia Commons CC-BY-SA 04, Timbre, Czech Republic en Wikipedia, CC-BY-SA 04, Fusible André Karwath Aka en Wikimedia Commons, CC-BY-SA 2.5. Cables, Michal Jarmoluk en Pixnio.com CC0. Voltímetro, Angeloleithold en Wikimedia Commons, CC-BY-SA 3.0. Amperímetro, Alumnos ETSIT UPM en Wikimedia Commons, CC0. Interruptor, Vectorportal.com CC-BY, Conmutador en Wikipedia, CC-BY-SA 4.0, Pulsador, Pxhere, CC0.  

Audio que describe la imagen: 

Cómo funciona un circuito eléctrico

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En un circuito debe haber siempre un generador, un receptor y un cable conductor. El resto de los elementos son opcionales. Para explicar como funciona un circuito eléctrico, vamos a utilizar el ejemplo de la figura, en el que se emplea una pila como generador, y una bombilla como receptor.

 Circuito eléctrico, Ana Dapena Mora a partir de elementos de CANVA, Licencia de CANVA



¿Y cómo son los circuitos que hacen funcionar nuestros electrodomésticos?

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Vamos a ver el ejemplo de un secador. Un secador es una carcasa de plástico que contiene en su interior distintos elementos eléctricos. Para verlos y saber cómo funcionan, pulsa sobre las áreas o iconos activos de la imagen.

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Elementos para mover el aire

Consiste en un cable muy largo y enrollado para calentar el aire

Acciona el paso de la corriente al secador. Puede haber varios, con distintas posiciones para regular la entrada de aire y la temperatura.

La corriente entra y sale del circuito a través de él.

Cuando enchufamos el secador, lo estamos conectando con el generador de nuestro circuito. El generador está a muchos km de nuestras casas pero nuestras tomas de corriente se conectan con él cuando enchufamos algo a través del cableado de nuestra casa y de los cables de las líneas eléctricas. Ese generador no puede ser tan pequeño como una pila. Tiene que ser algo mucho más potente puesto que debe producir la energía para muchas casas, oficinas, fábricas... En el próximo tema averiguaremos como se produce la energía eléctrica. 

Hair dryer electric circuit. Ana Dapena Mora, based on CANVA elements.

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Ejercicio de comprensión 1. Escoge la opción correcta

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Observa el siguiente circuito:

Audio de la imagen: 

Qué lámpara se encenderá si:

a) Cierras el interruptor

b) Presionas el pulsador y abres el interruptor

c) Presionas el pulsador y cierras el interruptor

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Ejercicio de comprensión 2. Escoge la opción correcta

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Observa el siguiente circuito:

Audio de la imagen: 

Qué lámparas se encenderán si:

a) Cierras sólo el interruptor A:

b) Cierras sólo el interruptor B:

c) Cierras los dos interruptores:

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Ampliación. El cuadro eléctrico y los circuitos eléctricos de nuestra casa

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Los circuitos eléctricos en una casa se conectan en un cuadro de distribución o panel eléctrico. Este panel se encuentra generalmente en el sótano o en una pared. Desde el panel, los cables eléctricos se extienden a través de la casa y se conectan a los enchufes, interruptores y otros dispositivos eléctricos.

Pulsa sobre las áreas o iconos activos de la imagen para ver qué son y para qué sirven los distintos interruptores del cuadro eléctrico.

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ICP (Interruptor de Control de Potencia) apaga la instalación cuando sobrepasas tu potencia contratada. Cuando se va la luz y ha saltado este interruptor lo más probables es que tengas demasiados aparatos eléctricos funcionando. Apaga algunos y vuelve a subir el interruptor.

IG (Interruptor general). Protege al circuito de sobrecargas en la red, previniendo cortocircuitos.

PIAS (Pequeños Interruptores Automáticos). Encargados de proteger cada uno de los circuitos interiores, de manera que puedas activar o desactivar de forma independiente iluminación, electrodomésticos o estancias.

DIF (Interruptor diferencial). Sirve para desconectar la instalación, por ejemplo en caso de fuga, o derivaciones de corriente a tierra, interrumpiendo el suministro por seguridad.

Desde el cuadro eléctrico salen los cables que repartirán la corriente por toda la casa. En las viviendas suele haber 5 circuitos independientes que alimentan los puntos de luz, las tomas de corriente de uso general y del frigorífico, la cocina y el horno, la lavadora, lavavajillas y calentador (termo eléctrico) y las tomas de corriente de los baños, y tomas auxiliares de cocina.

Cada circuito independiente tiene su PIA (pequeño interruptor automático) en el cuadro eléctrico, para que, si hay un problema en alguno de los circuitos, no afecte a los demás. Los conductores de cada circuito parten de su PIA  y recorren la vivienda alojados en el interior de tubos corrugados de PVC empotrados en la pared.

A lo largo del recorrido, estos cables se ramifican para alimentar cada receptor (puntos de luz y tomas de corriente) en cajas de registro. Las cajas de registro (cajas de derivación) son cajas de plástico donde se realizan conexiones y empalmes de los cables eléctricos.

En esta maqueta puedes ver como sería esa distribución de corriente a los distintos circuitos independientes desde el cuadro, simplificada. Fíjate en que a cada elemento del circuito van tres cables. La corriente va por uno y vuelve por otro. El tercer cable, el amarillo y verde, es la conexión a tierra. Este cable permite derivar la carga hacia la tierra por el lugar que está marcado en los mismos colores debajo del cuadro eléctrico. El cable de tierra protege de sobrecargas eléctricas a todos tus electrodomésticos, tu hogar y a las personas. 

                                                                                                         

Maqueta eléctrica. Justi. Flickr. CC-BY 2.0

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