circuito

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) que pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.

                           
                 
                       
                           

Componente: Un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga. 

Nodo: Punto de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, B, C, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un nuevo nodo, puesto que se puede considerar como un mismo nodo en A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener tensión 0 (VA - VC = 0).

Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.

Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. 

Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.

CIRCUITO ELECTRICO

Es tan común la aplicación del circuito eléctrico en nuestros días que tal vez no le damos la importancia que tiene. El automóvil, la televisión, la radio, el teléfono, la aspiradora, las computadoras y videocaseteras, entre muchos y otros son aparatos que requieren para su funcionamiento, de circuitos eléctricos simples, combinados y complejos. 

Pero ¿qué es un circuito eléctrico? Se denomina así el camino que recorre una corriente eléctrica. Este recorrido se inicia en una de las terminales de una pila, pasa a través de un conducto eléctrico (cable de cobre), llega a una resistencia (foco), que consume parte de la energía eléctrica; continúa después por  el conducto, llega a un interruptor y regresa a la otra terminal de la pila.

Los elementos básicos de un circuito eléctrico son: Un generador de corriente eléctrica, en este caso una pila; los conductores (cables o alambre), que llevan a corriente a una resistencia foco y posteriormente al interruptor, que es un dispositivo de control.

Todo circuito eléctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente de energía, en este caso, de una corriente eléctrica.

¿Qué es la corriente eléctrica? Recibe este nombre el movimiento de cargas eléctricas (electrones) a través de un conducto; es decir, que la corriente eléctrica es un flujo de electrones.

¿Qué es un interruptor o apagador? No es más que un dispositivo de control, que permite o impide el paso de la corriente eléctrica a través de un circuito, si éste está cerrado y que, cuando no lo hace, está abierto.

Existen otros dispositivos llamados fusibles, que pueden ser de diferentes tipos y capacidades. ¿Qué es un fusible? Es un dispositivo de protección tanto para ti como para el circuito eléctrico.

Sabemos que la energía eléctrica se puede transformar en energía calorífica. Hagamos una analogía, cuando hace ejercicio, tu cuerpo está en movimiento y empiezas a sudar, como consecuencia de que está sobre calentado. Algo similar sucede con los conductores cuando circula por ellos una corriente eléctrica (movimiento de electrones) y el circuito se sobre calienta. Esto puede ser producto de un corto circuito, que es registrado por el fusible y ocasiona que se queme o funda el listón que está dentro de el, abriendo el circuito, es decir impidiendo el paso de corriente para protegerte a ti y a la instalación.

Recuerda que cada circuito presenta Características Particulares. Obsérvalas, compáralas y obtén conclusiones sobre los circuitos eléctricos.

Los circuitos eléctricos pueden estar conectados en serie, en paralelo y de manera mixta, que es una combinación de estos dos últimos.

Tipos de circuitos eléctricos:

circuito en serie

circuito en paralelo

Circuito con un timbre en serie con dos ampolletas en paralelo

circuito con una ampolleta en paralelo con dos en serie

    

circuito con dos pilas en paralelo

EL MAGNETISMO

El magnetismo se define como el fenómeno físico por medio del cual ciertos materiales tienen la capacidad de atraer o repeler a otros materiales, basándose su origen en el movimiento de partículas cargadas el magnetismo forma parte de la fuerza electromagnética siendo una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza.

Muchos de nosotros hemos experimentado con el magnetismo mediante el uso de imanes, un imán es un material que dispone de una alta capacidad magnética para atraer a materiales ferromagnéticos como el hierro, acero, níquel... así como de repeler o atraer a otros imanes, el origen de dichas fuerzas de atracción o repulsión magnética reside en la distribución a nivel atómico de los electrones que componen el imán.

Tal y como hemos descrito en la definición de magnetismo su origen físico reside en la existencia de partículas cargadas eléctricamente y en movimiento, por ello los electrones son considerados como pequeños imanes dado a que son partículas cargadas las cuales se mueven u orbitan alrededor del núcleo atómico así como giran sobre su propio eje de simetría (espín). Todos estos movimientos de los electrones crean pequeñas fuerzas magnéticas las cuales son responsables de la capacidad magnética de un material u otro.

Realmente todos los materiales son magnéticos lo que ocurre es que existen materiales que disponen de una distribución desigual de sus electrones anulándose las distintas fuerzas magnéticas originadas, por otro lado existen materiales que disponen de una gran cantidad de electrones distribuidos en una misma dirección de tal forma que las distintas fuerzas magnéticas orginadas se suman creando un efecto magnético a escala macroscópica.

              Campo magnético

 campo magnético es una descripción matemática de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal forma que es un campo vectorial. Específicamente, el campo magnético es un vector axial, como lo son los momentos mecánicos y los campos rotacionales. El campo magnético es más comúnmente definido en términos de la fuerza de Lorentz ejercida en cargas eléctricas.Campo magnético puede referirse a dos separados pero muy relacionados símbolos B y H.

Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento y el momento magnético intrínseco de las partículas elementales asociadas con una propiedad cuántica fundamental, su espín. En la relatividad especial, campos eléctricos y magnéticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor electromagnético. Las fuerzas magnéticas dan información sobre la carga que lleva un material a través del efecto Hall. La interacción de los campos magnéticos en dispositivos eléctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina de circuitos magnéticos.

                            EL MAGNETISMO GENERA ELECTRICIDAD

Si movemos un imán cerca de un cable, vemos que aparece corriente eléctrica. Aunque ese efecto es débil, si incluimos un contador  en el circuito podremos medir la cantidad de corriente generada. Cuando el imán es más grande y lo movemos mucho más rápido más corriente generaremos. Los aparatos que utilizan el magnetismo para producir  electricidad se denominan generadores electromagnéticos.

Hay varios tipos:

-Los que aprovechan el movimiento del imán entre un cable enrollado en espiral. Ejem: dinamo.

-Los que aprovechas el movimiento de una bobina entre dos imanes.

         

Crisis de la física clásica y origen de la física cuántica.

La crisis de la Física clásica a comienzos del siglo XX está relacionada con la
imposibilidad de detectar un sistema de referencia en reposo absoluto - que va a dar lugar alnacimiento de la teoria de la Relatividad - y con problemas relacionados con la emisión y absorción de ondas electromagnéticas y que, de forma coincidente, iban también a exigir un cambio profundo en dichas concepciones clásicas.

Dichos problemas son: el efecto fotoeléctrico -liberación de electrones por superficies iluminadas- y los espectros discontinuos de los gases. Es preciso referirnos a un tercer problema - aunque su mayor complejidad no recomienda su estudio a este nivel-, el relativo a la interpretación de los espectros continuos emitidos por sólidos y líquidos incandescentes. Estos problemas originaron la crisis de la Física clásica, marcando sus límites de validez, y pusieron en evidencia la necesidad de profundos cambios en ella. Aunque los primeros aparecen históricamente como retoques, es decir, como hipótesis parciales que rectificaron el edificio teórico existente, pronto se vio la necesidad de un replanteamiento global, elaborándose un nuevo marco conceptual que conocemos como Física cuántica.De acuerdo con ello desarrollaremos el tema según el siguiente hilo  conductor.