de corriente a través de él. Así se obtienen básicamente tres tipos de materiales, a saber:
1 Conductores. Tienen una estructura atómica dónde los electrones circulan libremente entre los átomos, facilitando así el paso de la corriente eléctrica a través de ellos. Los mejores conductores son los elementos metálicos, siendo los más representativos y utilizados como conductores eléctricos el oro, la plata, el cobre y el aluminio.
2 Aislantes. Tienen una estructura atómica muy estable que dificulta que los electrones se desplacen presentando gran resistencia a la corriente eléctrica. Existen muchos tipos de materiales aislantes, siendo los más conocidos el plástico, la madera, el papel, el vidrio y la porcelana.
3 Semiconductores. Se comportan como aislantes o conductores según la energía externa que se les aporte. El material semiconductor es muy útil y es el usado actualmente en la construcción de circuitos integrados de transistores. Los materiales semiconductores más conocidos son el silicio, el germanio y el arseniuro de galio.
3. Elementos básicos de un circuito. El circuito básico
Los elementos o componentes básicos que suelen configurar casi cualquier circuito eléctrico son: los conductores, generadores, receptores y controladores.
Los conductores son los que unen entre sí los diferentes elementos de un circuito permitiendo el paso de la corriente eléctrica a través de ellos. Estos componentes suelen ser cables de cobre, aluminio o plata que conectan el resto de componentes entre sí.
Los generadores son los encargados de suministrar la diferencia de potencial necesaria para imprimir movimiento a los electrones y así crear la corriente eléctrica. Estos componentes suelen ser pilas, baterías o fuentes de alimentación.
Los receptores son aquellos elementos del circuito que transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía o en trabajo. Estos componentes son lámparas, resistencias, motores, y todo tipo de elementos que absorben la energía eléctrica y realizan una función específica con ella, transformándola en energía mecánica (motores), lumínica (lámparas) o calorífica (resistencias).
Los controladores o elementos de control son los que permiten actuar sobre el circuito permitiendo o impidiendo el paso de la corriente eléctrica. Estos componentes son interruptores, conmutadores, pulsadores, etc.
Cada componente eléctrico posee un símbolo estándar que lo distingue de los demás y permite dibujar el esquema de un circuito eléctrico sin ambigüedad. Los componentes básicos más utilizados y sus símbolos pueden verse en la siguiente figura.
3.1. El circuito básico
Un circuito eléctrico consiste en la interconexión eléctrica (mediante un conductor) de componentes electrónicos a través de los cuales puede circular la corriente, con el propósito de que realicen una función específica.
Un circuito puede ser cerrado, si por él circula corriente eléctrica, o abierto, si no circula la corriente eléctrica.
El circuito eléctrico básico se suele dibujar con al menos un componente de cada tipo para que tenga sentido. Así un circuito básico típico consta de una pila (generador), un interruptor (controlador), una lámpara (receptor o consumidor), y los cables o hilos conductores que unen todos estos componentes (conductores).
Recuerde
Los circuitos básicos constan de componentes generadores, controladores, receptores y conductores.
4. Magnitudes
Las magnitudes básicas de un circuito serán de gran utilidad a la hora de comprender su funcionamiento, ya que permiten cuantificar una serie de características imprescindibles para entender el funcionamiento de los componentes y caracterizar el circuito.
Las magnitudes básicas son la intensidad de corriente, la diferencia de potencial o tensión y la resistencia.
4.1. Intensidad
La intensidad de corriente mide la cantidad de carga eléctrica (electrones) que atraviesa el conductor por unidad de tiempo.
La intensidad se representa en el sistema internacional por la letra (I) y su unidad de medida es el amperio (A). También se suelen utilizar en gran medida múltiplos y submúltiplos del amperio, como:
1 Kiloamperio (kA) = 103 = 1000 amperios.
2 Miliamperio (mA) = 10-3 = 0,001 amperio.
3 Microamperio (µA) = 10-6 = 0,000001 amperio.
Nota
I=Q/t
es decir, la intensidad de corriente es igual a la carga partido por el tiempo, con lo que queda que:
1A=1C/s
o lo que es lo mismo un amperio es igual a 1 culombio (que es la unidad de carga eléctrica) por segundo.
4.2. Diferencia de potencial (tensión)
Cuando dos puntos de un circuito que tienen diferentes cargas (potencial) se ponen en contacto, se origina entre ellos una circulación de electrones (desde el que tenga mayor carga negativa) que finaliza cuando las cargas de ambos cuerpos se igualan. Al unir estos puntos se establece entre ellos lo que se denomina diferencia de potencial o tensión.
Normalmente en un circuito, el generador es el encargado de suministrar la diferencia de potencial o tensión necesaria para producir la corriente eléctrica, por tanto, para que se produzca corriente (con cierta intensidad) es necesario que exista diferencia de potencial.
La tensión se representa por la letra (V) y su unidad es el voltio (V), aunque, por supuesto, se encontrarán múltiplos de esta unidad, como:
1 Kilovoltio (kV) = 103 = 1000 voltios.
2 Milivoltio (mV) = 10-3 = 0,001 voltio.
3 Microvoltio (µV) = 10-6 = 0,000001 voltio.
Nota
El voltio se define como la diferencia de potencial existente entre dos puntos tales que hay que realizar un trabajo de 1 julio para trasladar del uno al otro la carga de 1 culombio:
V=J/C
4.3. Resistencia
La resistencia eléctrica indica la oposición que ofrece un material al paso de la corriente a través de él. La resistencia de un material depende del tipo de elemento, o sea, de su resistividad, de su longitud y de su sección. A más longitud mayor resistencia y a mayor sección menor resistencia.
Esta magnitud se representa por la letra (R) y su unidad es el ohmio (Ω). También tiene múltiplos y submúltiplos, como:
1 Kiloohmio (kΩ) = 103 = 1000 ohmios.
2 Miliohmio (mΩ) = 10-3 = 0,001 ohmio.
3 Microohmio