En general, los circuitos eléctricos, como lo dice su nombre, son circuitos cerrados que permiten el flujo de los electrones para permitir el funcionamiento de un dispositivo electrónico, dicho flujo, es solo permitido en materiales conductores.
En general, consideraremos dos tipos de materiales:
- Conductores: Son aquellos materiales que permiten el flujo de los electrones, es decir, el paso de la corriente eléctrica
- Aislante: Son ese tipo de materiales, que no permiten el flujo de los electrones
El circuito en un punto es cerrado con una carga, la cual limita el flujo de los electrones, en general, existen distintos tipos de fuentes para un circuito eléctrico, desde corriente hasta tensión, mejor conocida como voltaje, en estos casos, no centraremos en las fuentes de voltaje, tda la corriente que fluye en el circuito, es directamente proporcional a el voltaje, es decir, si tenemos un voltage de 40 watts, habrá un flujo de 40A, pero, como el circuito presenta una carga que limita la corriente, llegamos a la ley de OHM.
El flujo de los electrones es directamente proporcional a el voltaje del circuito e inversamente proporcional a la resistencia que genera:
I = V/R
Una relación perfecta, y no es la única propiedad abstracta que podemos contemplar.
Si en un circuito hay una corriente y una resistencia, se puede generar voltaje, directamente proporcional a el producto de la corriente y resistencia:
V= I*R
Los circuitos básicos, se pueden hacer de las siguientes maneras:
Además existe un tercer circuito, el circuito mixto, que es, una mezcla de los dos tipos de circuitos esenciales.
Los tipos de circuitos usados para la electricidad las casas, forman parte de la llamada corriente altera, que por sus métodos de funcionamiento, indica ser la más rentable.
En la corriente alterna, no solo se puede presentar una resistencia, además, es posible presentar una reactancia, pudiendo ser capacitiva o inductiva, y estos son, algunos efectos conseguidos gracias a el uso de artefactos externos para el funcionamiento del circuito.
La corriente alterna es descrita a través de la función seno, por el funcionamiento del voltaje, ejemplo:
v(t) = |V|sen(wt)
Esto es, una medición del voltaje a medida que pasa el tiempo, además de indicarnos, de la fluidez de la corriente, ya que como se sabrá, "w" representa la velocidad angular, dada por w = 2pif, donde "f" es la frecuencia y esta es de 50Hz o 60Hz.
Como existe la posibilidad de presentar una carga de cierre, es decir un resistor, y además de ello, un capacitor o inductor, se puede formar lo llamado, impedancia.
La impedancia está representada con el siguiente número complejo:
Z = R+xi
Donde "x" representa la reactancia, pudiendo ser capacitiva o inductiva, cuando presentamos un número imaginario puro, es decir, no presenta resistencia pero si reactancia, presentamos o una capacitancia pura, o una inductancia pura, pudiendo adelantar o retrasar la corriente 90°.
Como sabemos, el circuito de interés es el que contiene una fuente de tensión, así que lo que podemos calcular, es la corriente, pero al presentar una impedancia, tenemos que recurrir a el uso de números complejos para poder calcular la corriente, para ello, aplicaremos la propiedad de la división de complejos, es decir, la división de dos complejos con sus respectivos argumentos da como resultado un complejo cuyo módulo es la división de los módulos de los complejos involucrados y el argumento es la resta de los argumentos involucrados.
Por comodidad, llevamos el voltaje y impedancia a la notación polar, y el voltaje, es considerado como la parte real del numero complejo, pudiendo así, donde el voltaje pico, es el módulo del complejo, el resultado es, un nuevo complejo como ya sabemos, en notación polar, con la fórmula de Euler, podemos llegar a su notación binomial, donde la parte real, corresponde a la corriente en ese segundo medido.
Existen otros métodos de división de números complejos pero por comodidad, podemos aprovechar esta expresión, la otra vía es, teniendo la división de los dos complejos en notación binomial, multiplicar numerador y denominador por el conjugado del denominador, y así, obtener la corriente, considerando solo, la parte real resultante.
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