Circuitos sencillos de corriente continua

Resistencia

Elemento que limita el flujo de corriente. Unidades: Ohmios (Ω).

Condensador → función

Almacena energía en forma de campo eléctrico. Se mide en Faradios (F).

Verdadero o falso: Un voltímetro mide corriente.

Falso. Mide voltaje (diferencia de potencial) entre dos puntos.

Diferencia entre resistencia y reóstato

Resistencia: valor fijo. Reóstato: valor variable, se usa para regular corriente.

Función de la fuente de alimentación

Proporciona energía eléctrica al circuito. Puede ser continua o alterna.

Completa: Una __________ conecta componentes en serie.

Resistencia

Diagrama de un circuito con un condensador

Condensador se representa como dos líneas paralelas. Almacena carga.

Transistor → función

Actúa como interruptor o amplificador de señal en circuitos.

Qué mide un amperímetro?

Mide la corriente eléctrica en el circuito. Se conecta en serie.

Relación entre voltímetro y circuito

Mide voltaje en paralelo. No debe interrumpir el flujo de corriente.

Diodo: función principal

Permite el paso de corriente en una sola dirección, protegiendo otros componentes.

¿Qué es un cortocircuito?

Conexión accidental de dos puntos a diferente potencial, causando alta corriente.

Bobina → función

Almacena energía en un campo magnético, utilizada en filtros y osciladores.

Completa: Un __________ permite controlar el flujo de corriente.

Interruptor

Ventajas del uso de fusibles

Protegen el circuito de sobrecargas, evitando daños. Se funden y detienen el flujo.

¿Qué componente detecta luz?

Fotodiodo, convierte luz en corriente eléctrica.

Ley de Ohm

La corriente a través de un conductor entre dos puntos es proporcional a la tensión entre esos puntos. Fórmula: $\displaystyle V = I imes R$.

¿Qué relaciona la Ley de Ohm?

Relación entre voltaje (V), corriente (I) y resistencia (R).

Ley de Kirchhoff de corrientes

La suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a la suma de las que salen. Matemáticamente, $\displaystyle ΣI_{entrada} = ΣI_{salida}$.

Ley de Kirchhoff de voltajes

La suma de las tensiones alrededor de un lazo cerrado es igual a cero. $\displaystyle ΣV = 0$.

¿Verdadero o falso? La Ley de Ohm se aplica a todos los materiales.

Falso. Solo se aplica a materiales ohmicos.

Causa de caídas de tensión

Debido a la resistencia en el circuito, se produce una disminución del voltaje.

Diferencia entre resistencias en serie y paralelo

En serie: $\displaystyle R_{total} = R_1 + R_2 + ...$; En paralelo: $\displaystyle \frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ...$.

Ejemplo de Ley de Ohm

Si $\displaystyle V = 12V$ y $\displaystyle R = 4Ω$, entonces $\displaystyle I = \frac{V}{R} = 3A$.

¿Qué es un nodo?

Punto de unión de dos o más componentes eléctricos donde se aplica la Ley de Kirchhoff de corrientes.

Condiciones para aplicar la Ley de Kirchhoff de voltajes

El circuito debe estar en estado estacionario y ser un circuito cerrado.

¿Verdadero o falso? La resistencia total en paralelo es mayor que cada resistencia individual.

Falso. La resistencia total en paralelo es menor que la menor resistencia.

Efecto de aumentar la resistencia

Disminuye la corriente en el circuito, según la Ley de Ohm.

Principio de conservación de la energía

La energía total en un circuito debe conservarse. Las pérdidas se compensan con las fuentes de energía.

¿Qué determina la dirección de la corriente?

La tensión aplicada y la disposición de los componentes en el circuito.

Ley de Joule

La potencia disipada en un resistor es $\displaystyle P = I^2 R$.

Ejemplo de potencia con resistencia

Si $\displaystyle I = 2A$ y $\displaystyle R = 3Ω$, entonces $\displaystyle P = 2^2 imes 3 = 12W$.

Ley de Ohm

Relación fundamental en circuitos: $\displaystyle V = I imes R$ donde $\displaystyle V$ es voltaje, $\displaystyle I$ es corriente y $\displaystyle R$ es resistencia.

Cálculo de corriente

Para encontrar la corriente, usa: $\displaystyle I = \frac{V}{R}$.

Cálculo de voltaje

Para encontrar el voltaje, usa: $\displaystyle V = I imes R$.

Cálculo de resistencia

Para encontrar la resistencia, usa: $\displaystyle R = \frac{V}{I}$.

Resistencias en serie

La resistencia total es: $\displaystyle R_{total} = R_1 + R_2 + ... + R_n$.

Resistencias en paralelo

La resistencia total es: $\displaystyle \frac{1}{R_{total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ... + \frac{1}{R_n}$.

Unidades de resistencia

La resistencia se mide en ohmios (Ω).

Efecto Joule

La potencia disipada se calcula como: $\displaystyle P = I^2 imes R$.

Potencia en circuitos

Potencia total: $\displaystyle P = V imes I$. Se mide en vatios (W).

Ley de Kirchhoff de corrientes

La suma de corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las que salen.

Ley de Kirchhoff de voltajes

La suma de las tensiones en un lazo cerrado es cero.

Ejemplo de resistencia total

Dos resistencias 2Ω y 3Ω en serie: $\displaystyle R_{total} = 2 + 3 = 5Ω$.

Ejemplo de corriente

Si $\displaystyle V = 12V$ y $\displaystyle R = 4Ω$, entonces $\displaystyle I = \frac{12}{4} = 3A$.

Cálculo de voltaje con resistencias

Si $\displaystyle I = 2A$ y $\displaystyle R = 5Ω$, entonces $\displaystyle V = 2 imes 5 = 10V$.

Completa la fórmula: P = ...

P = V × I.

Resistencias en paralelo

La resistencia total disminuye al añadir más resistencias.

Diferencia entre serie y paralelo

En serie: misma corriente, voltajes distintos. En paralelo: mismo voltaje, corrientes distintas.

Corriente constante

En un circuito, la corriente se mantiene constante en serie.

Voltaje constante

En un circuito en paralelo, el voltaje es constante.

Efecto de aumentar resistencia

Aumentar la resistencia en un circuito disminuye la corriente si el voltaje se mantiene constante.

¿Qué es el análisis nodal?

Método para encontrar voltajes en los nodos de un circuito. Se basa en la Ley de Kirchhoff de corrientes.

Ley de Kirchhoff de corrientes

La suma de corrientes en un nodo es cero: $\displaystyle \sum I_{entrantes} = \sum I_{salientes}$.

¿Qué es el análisis de mallas?

Método para encontrar corrientes en las mallas de un circuito. Se basa en la Ley de Kirchhoff de voltajes.

Ley de Kirchhoff de voltajes

La suma de voltajes en una malla es cero: $\displaystyle \sum V = 0$.

¿Qué es un circuito en serie?

Elementos conectados uno tras otro. La corriente es la misma en todos sus componentes.

Diferencia entre serie y paralelo

Serie: misma corriente. Paralelo: mismo voltaje. Comportamiento distinto en fallos.

Formato de resistencia equivalente en serie

La resistencia total es: $\displaystyle R_{eq} = R_1 + R_2 + ... + R_n$.

Formato de resistencia equivalente en paralelo

$\displaystyle \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ... + \frac{1}{R_n}$.

¿Qué es la tensión en un resistor?

La tensión (V) es el producto de la corriente (I) y la resistencia (R): $\displaystyle V = I \cdot R$.

Ejemplo: calcular corriente en serie

Resistencias: $\displaystyle R_1 = 2 \Omega$, $\displaystyle R_2 = 3 \Omega$, $\displaystyle U = 10V$. $\displaystyle I = \frac{U}{R_1 + R_2} = \frac{10}{5} = 2A$.

¿Qué es la superposición?

Técnica para analizar circuitos lineales. Sumar efectos de cada fuente por separado.

¿Qué se puede ignorar en superposición?

Fuentes de voltaje se cortocircuitan. Fuentes de corriente se abren.

Principio de conservación de energía

La energía total en un circuito permanece constante. Energía suministrada = energía consumida.

Método de Thevenin

Convierte un circuito complejo en una fuente de voltaje y resistencia en serie.

¿Qué es el teorema de Norton?

Convierte un circuito en una fuente de corriente y resistencia en paralelo.

Ejemplo: circuito con resistencias en paralelo

R1=6Ω, R2=3Ω. $\displaystyle R_{eq} = \frac{1}{\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}} = 2Ω$.

¿Qué es el voltaje de entrada?

Voltaje aplicado a un circuito. Determina la corriente y energía entregada a los componentes.

Condición de equilibrio en circuitos

La energía suministrada debe ser igual a la energía consumida por todos los componentes.

Circuito abierto

No permite paso de corriente. Infinita resistencia.

Circuito cerrado

Permite el paso de corriente. Resistencia finita.

¿Qué representa el voltímetro?

Instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito.

¿Qué representa el amperímetro?

Instrumento que mide la corriente que pasa por un circuito.

Resistencia y temperatura

La resistencia de un conductor aumenta con la temperatura. $\displaystyle R_T = R_0 (1 + \alpha (T - T_0))$.

¿Qué es el punto de operación?

El funcionamiento estable de un circuito bajo condiciones específicas de voltaje y corriente.