Electrotecnia. ENAE0108. Ramón Guerrero Pérez

para circuitos de corriente alterna y la dinamo y pilas, que aportan una corriente continua.

       Receptores o cargas

      Estos elementos son capaces de absorber energía de los electrones al ser atravesados por una corriente eléctrica. Esta energía absorbida se puede transformar en energía mecánica (motores), luminosa (lámpara), calorífica (resistencias), etc.

      Algunos de los elementos receptores que constituyen la mayoría de los circuitos eléctricos son: resistencias, bobinas y condesadores.

       Resistencias

      Es importante mencionar que no se debe confundir el término resistencia como característica (oposición a la corriente) y resistencia como elemento físico (también denominado resistor).

      Una resistencia o resistor es un elemento que se intercala en un circuito para dificultar el paso de la corriente o para hacer que esta se transforme en calor. Suelen caracterizarse por la resistencia eléctrica (R) que presenten (medida en Ω).

       Recuerde

      No se debe confundir el término resistencia como característica con resistencia como elemento físico.

       Bobinas

      Las bobinas o inductores son componentes diseñados para que sean capaces de ofrecer una determinada autoinducción, es decir, almacenar energía en forma de campo magnético. La energía almacenada aumenta con el paso de la corriente a través de sus terminales y disminuye con el descenso de la misma.

      Estos elementos también presentan un valor resistivo o impedancia (x_L) que varía con la frecuencia de la señal (corriente alterna) y se caracterizan por la capacidad de autoinducción (denominada por L ), la cual se mide en henrios (H).

       Recuerde

      La frecuencia es una magnitud característica de los circuitos de corriente alterna, ya que expresa el número de oscilaciones de la señal de alimentación por unidad de tiempo.

       Condensadores

      Igual que las bobinas, los condensadores o capacitores también son capaces de almacenar energía, en este caso en forma de campo eléctrico. Este campo eléctrico aumenta con el incremento de la tensión, por lo que la energía almacenada aumenta y disminuye con el incremento o descenso de esta variable.

      Estos componentes también presentan un valor de impedancia (x_C) variable con la frecuencia, y su capacidad de almacenamiento energético (denominada por C) se mide en faradios (F).

       Condensadores

      4.2. Configuraciones básicas

      Existen varias configuraciones básicas que se pueden establecer a la hora de diseñar un circuito eléctrico. Estas estructuras van a depender de los resultados que se deseen conseguir con el circuito diseñado.

       Configuración en serie

      La configuración en serie consiste en la colocación de los elementos, uno a continuación del otro, donde el terminal de salida de un dispositivo se conecta al terminal de entrada del dispositivo siguiente. Todo elemento conectado en serie está recorrido por la misma corriente. Por ejemplo, en el circuito de la imagen, las resistencias están conectadas en serie. Cuando existen dos o más resistencias conectadas en serie, estas actúan, a efectos de cálculo, con un valor resistivo total denominado R_equ. Este valor resistivo se puede calcular fácilmente, siendo n el número de resistencias conectadas en serie:

      R_equ = R₁ + R₂ + ... + R_n

       Configuración en paralelo

      Cuando la salida de un dispositivo se conecta, también, a la salida de otro, se dice que están conectados en paralelo. Dado un circuito eléctrico con sus elementos conectados en paralelo, estos comparten el mismo valor de tensión. La intensidad que pase por cada elemento dependerá de su valor resistivo y de la energía que suministre la fuente.

      La resistencia equivalente (total) para n resistencias conectadas en paralelo viene dada por la expresión:

      1/R_equ = 1/R₁ + 1/R₂ + ... + 1/R_n

       Recuerde

      La configuración en serie consiste en la colocación de los elementos, uno a continuación del otro, donde el terminal de salida de un dispositivo se conecta al terminal de entrada del dispositivo siguiente.

       Aplicación práctica

       Calcule la resistencia equivalente de un conjunto de resistencias conectadas en paralelo de valores: R1 = 5 Ω, R2 = 15 Ω y R3 = 20 Ω.

       SOLUCIÓN

      Al estar conectadas en paralelo, se verifica que:

       1/Requ = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3;

      Entonces:

       1/Requ = 1 / 5 + 1 / 15 + 1 / 20;

       1/Requ = 0,2 + 0,07 + 0,05;

       1/Requ = 0,32;

      Despejando R_equ se tiene:

       Requ = 1 / 0,32;

       Requ = 3,13 Ω

       Configuración estrella y triángulo

      Cuando se conectan elementos en estrella, todos estos tienen un extremo unido a un punto común, mientras que el otro extremo queda libre para conectarse a otras partes del circuito.

      En la conexión en triángulo, se van uniendo entre sí los extremos inicial y final de los distintos elementos. Estas uniones son las que se conectan a otras partes del circuito.

      Estas configuraciones se usan fundamentalmente en el arranque de motores trifásicos. Estos motores requieren una mayor intensidad de corriente cuando comienzan su funcionamiento, usándose la configuración en estrella para este cometido (conectándola al circuito de arranque del motor). Una vez arrancado, el motor ya no necesita tanta corriente para funcionar, por lo que se produce un “cambio” (mediante una serie de mecanismos automáticos) a la configuración en triángulo para así evitar sobrecalentamientos en la máquina. Esto es lo que se denomina como arranque estrellatriángulo.

      A continuación, se muestra