¿Cuáles son las partes básicas de un circuito eléctrico?
Una pila electroquímica produce electricidad con dos metales diferentes en una sustancia química llamada electrolito. Un extremo de la pila está unido a uno de los metales y el otro al otro. Una reacción química entre los metales y el electrolito libera más electrones en un metal que en el otro.
El metal que libera más electrones desarrolla una carga positiva, y el otro metal desarrolla una carga negativa. Si un conductor eléctrico, o cable, conecta un extremo de la pila con el otro, los electrones fluyen a través del cable para equilibrar la carga eléctrica.
Una carga eléctrica es un dispositivo que utiliza la electricidad para realizar un trabajo. Si se coloca una carga eléctrica -como una bombilla incandescente- a lo largo del cable, la electricidad puede realizar un trabajo al fluir por el cable y la bombilla. Los electrones fluyen desde el extremo negativo de la pila a través del cable y la bombilla y vuelven al extremo positivo de la pila.
La electricidad debe tener un camino completo, o circuito eléctrico, antes de que los electrones puedan moverse. El interruptor o botón de encendido y apagado de todos los aparatos eléctricos cierra (enciende) o abre (apaga) un circuito eléctrico en el aparato. Al encender o apagar una luz se abre un circuito y los electrones no pueden fluir a través de la luz. Al encender una luz se cierra un circuito, lo que permite que la electricidad fluya desde un cable eléctrico, a través de la bombilla, y luego a través de otro cable.
Circuitos sencillos
Las experiencias cotidianas de los alumnos con los circuitos eléctricos suelen llevarles a pensar de forma confusa. Los alumnos que saben que pueden recibir una descarga eléctrica si tocan los terminales de un enchufe vacío de la casa si el interruptor está encendido, creen a veces que hay corriente en el enchufe, independientemente de que lo toquen o no. (Del mismo modo, pueden creer que hay corriente en cualquier cable conectado a una batería o a una toma de corriente, independientemente de que el interruptor esté cerrado). Algunos alumnos creen que el aislamiento de plástico de los cables utilizados en los circuitos eléctricos contiene y dirige la corriente eléctrica del mismo modo que las tuberías de agua retienen y controlan el flujo de agua: Osborne (1980), Osborne & Freyberg (1985), Shipstone (1985), Shipstone & Gunstone (1985), White & Gunstone (1980)Visión científicaEl término “electricidad” (como “química”) se refiere a un área de la ciencia.Los modelos desempeñan un papel importante a la hora de ayudarnos a entender cosas que no podemos ver y, por tanto, son especialmente útiles cuando se trata de dar sentido a los circuitos eléctricos. Los modelos se valoran tanto por su capacidad explicativa como por su capacidad predictiva. Sin embargo, los modelos también tienen limitaciones. El modelo que los científicos utilizan hoy en día para los circuitos eléctricos se basa en la idea de que todas las sustancias contienen partículas cargadas eléctricamente (véase la idea central
El poder de los circuitos
Entender el funcionamiento básico de la electricidad del automóvil es esencial para sus habilidades básicas y ayuda a su capacidad para diagnosticar las causas de raíz y reparar las condiciones eléctricas. La siguiente información le ayudará a repasar los elementos de la electricidad, identificar las técnicas para entender los circuitos, la resistencia, la carga, comprobar la tensión de circuito abierto o la tensión disponible y la caída de tensión.
Recuerde los tres elementos de la electricidad: tensión, amperaje y resistencia. La tensión (a veces denominada fuerza electromotriz) es la representación de la energía potencial eléctrica entre dos puntos de un circuito eléctrico, expresada en voltios. Piensa en el voltaje como la presión eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor, o la fuerza que hace que los electrones se muevan en un circuito eléctrico. En otras palabras, es la presión o fuerza que hace que los electrones se muevan en una determinada dirección dentro de un conductor. Cuando los electrones se mueven de una zona con carga negativa a otra con carga positiva, este movimiento de electrones entre los átomos se denomina corriente eléctrica. La corriente eléctrica es la medida del flujo de estos electrones a través de un conductor o de la electricidad que fluye en un circuito o sistema eléctrico. Si pensamos en una manguera de jardín como ejemplo, la corriente es la cantidad de agua que fluye por la manguera. El voltaje es la cantidad de presión que obliga al agua a pasar por la manguera.
Dibujar circuitos eléctricos
Los alumnos comienzan a dar sentido al fenómeno de la electricidad a través del aprendizaje de los circuitos. Los alumnos utilizan la idea central de la disciplina de utilizar pruebas para construir una explicación cuando aprenden que el movimiento de la carga a través de un circuito depende de la resistencia y la disposición de los componentes del circuito. Los estudiantes también exploran las ideas básicas de la disciplina y los conceptos transversales de la energía y la transferencia de energía en el contexto de la energía de una batería. En una actividad práctica asociada, los estudiantes construyen e investigan las características de los circuitos en serie. En otra actividad, los alumnos diseñan y construyen linternas.
El diagrama de circuito es el lenguaje del diseño y la ingeniería eléctrica. Estos diagramas son mapas que cualquiera puede leer para ver cómo construir el circuito. Cuando los ingenieros diseñan o construyen cualquier circuito eléctrico, crean un nuevo diagrama de circuito o utilizan uno ya existente. Interpretar los diagramas de circuitos es una habilidad esencial para los ingenieros eléctricos y de muchos otros tipos. Una vez construidos, estos circuitos eléctricos se utilizan para iluminar nuestras casas, alimentar los ordenadores, hacer funcionar los coches y prácticamente todos los dispositivos modernos que utilizan electricidad.