1. Componentes de circuitos
Los componentes que se han visto en clase se recogen en esta tabla:
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| Tabla de componentes. |
Hay varios tipos de resistencias, que se clasifican en:
- Resistencias fijas: tienen un valor fijo (100Ω, 2000Ω,...) .
- Resistencias variables: su valor puede cambiar.
Dentro de las resistencias variables se han visto dos tipos:
- Los potenciómetros: resistencias cuyo valor se cambia manualmente (girando una barilla).
- Las LDR (Light Dependent Resistor): resistencias cuyo valor varía en función de la intensidad de luz que reciben (cuando reciben mucha luz su valor decrece mucho y viceversa).
Hay varios tipos de interruptores:
- Los interruptores normales: que mantienen su posición.
- Los pulsadores: que cambian de posición al pulsarse pero después vuelven a su posición original.
- Los conmutadores: que permiten cerrar una parte del circuito u otra según la posición en la que se encuentren.
También existen diferentes tipos de diodos, pero todos tienen una característica común ya que se trata de componentes que únicamente permiten el paso de la corriente en un sentido. En clase se ha visto un tipo particular de diodo llamado diodo LED (Light Emitting Diode), o simplemente LED, que además de permitir el paso de corriente en un solo sentido se ilumina cuando la corriente circula a través de él.
2. Nodos de un circuito y colocación de los componentes
Un
nodo de un circuito eléctrico es un punto de un circuito en el que se unen dos o más componentes.
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| En este circuito hay dos nodos. |
En cualquier circuito se pueden intercambiar las posiciones de los componentes que se encuentran entre dos nodos. Es decir, los siguientes dos circuitos funcionan exactamente igual que el anterior:
De la misma manera, los dos circuitos siguientes también son completamente equivalentes, es decir, si en uno se enciende una bombilla en el otro también se encenderá.
3. Análisis de circuitos
A continuación se muestran algunos circuitos construidos con los componentes vistos anteriormente y se explica su funcionamiento.
Circuitos con resistencias:
Las resistencias son componentes que se oponen al paso de los electrones, es decir, una resistencia de un valor muy alto dificulta que circule la corriente eléctrica más que una de un valor pequeño. Por otra parte, una bombilla se ilumina más cuanta más corriente circule por ella, por lo que se pueden utilizar resistencias para controlar la intensidad luminosa de una bombilla.
En este circuito la mayor parte de la corriente se desviará por el cable de la parte superior, ya que la resistencia de arriba es menor que la de abajo y por tanto se opondrá menos al paso de los electrones. Por este motivo, la bombilla de arriba se iluminará más que la de abajo. Las flechas representan el sentido de la corriente, que siempre va del polo positivo de la pila (raya larga) al polo negativo (raya corta).
En cuanto a este circuito el nivel de iluminación de las bombillas dependerá del valor que se seleccione en el potenciómetro. Si por ejemplo se selecciona un valor de 2000Ω, la bombilla que más se iluminará será la de abajo (su resistencia es de 1000Ω) la segunda más iluminada será la de arriba (su resistencia será de 500Ω + 2000Ω = 2500Ω) y por útimo la del medio será la que luzca con menos intensidad (su resistencia es la mayor, 4000Ω).
Circuitos con interruptores:
Los interruptores son componentes que permiten cortar el paso de la corriente cuando se desea. para que una bombilla se ilumine o un motor funcione es necesario que los electrones se muevan a través de ellos. Sin embargo, cuando un interruptor se encuentra abierto, los electrones no pueden moverse a través del circuito y por tanto no circula la corriente necesaria para activar esos componentes.
En el siguiente circuito, por ejemplo, es necesario pulsar tanto el interruptor como el pulsador para que el motor se encienda y empiece a girar ya que si solo se pulsa uno de los dos el circuito sigue estando abierto y la corriente no circula.
En el circuito de abajo dependiendo de cómo se encuentren los interruptores pueden ocurrir diferentes cosas:
- En este primer caso no se ilumina ninguna de las dos, ya que la corriente no puede atravesar a ninguna.
- Al pulsar el interruptor abierto de la parte superior se permite que la corriente circule a través de la bombilla de arriba y por tanto se ilumina.
- Por último, si se cierra el interruptor que queda abierto, la corriente circula a través de las dos bombillas y las dos se encienden. Además se podría apreciar que en este caso se iluminarán menos que la bombilla que se encendía en el apartado anterior, debido a que la corriente se reparte entre las dos bombillas.
Circuitos con diodos:
Como ya se ha dicho, los diodos son componentes electrónicos que únicamente permiten que circule la corriente en un sentido.
En concreto, con los diodos LED, cuando circula corriente a través de ellos además emiten luz:
Por eso, a la hora de analizar un circuito con diodos es necesario tener en cuenta el sentido en que circula la corriente. Como ya se ha indicado antes, la corriente eléctrica son electrones que salen de la pila por el polo positivo (raya larga) y vuelven a la misma por el polo negativo (raya corta). Dependiendo de la foma en que se conecte un diodo el circuito se comportará de forma diferente.
- En el siguiente circuito el diodo de la parte superior está conectado de tal manera que permite el paso de corriente cuando se cierra su pulsador. Sin embargo, el led de abajo no permite el paso de corriente independientemente de la posición del pulsador.
- En este otro circuito el led de la parte superior se encenderá cuando se cierre el interruptor, mientras que los leds de la parte de abajo nunca se podrán encender ya que uno de ellos (el de la derecha) está conectado de tal manera que se opone al paso de la corriente.
