¿Qué son los circuitos eléctricos básicos en sistemas eléctricos en tiempo real?

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El conocimiento y las habilidades fundamentales de los circuitos eléctricos básicos siempre funcionan como una base sólida para una experiencia técnicamente sólida. Los estudiantes también pueden familiarizarse vigorosamente con estos circuitos básicos, en particular con experiencia práctica. El circuito básico, por lo tanto, ayuda al alumno a comprender el componentes básicos y características del circuito mientras está en funcionamiento.

Este artículo brinda conceptos fundamentales sobre dos tipos de circuitos eléctricos: circuitos de CA y CC. Dependiendo del tipo de fuente, la electricidad varía como corriente alterna (CA) y corriente continua (CC).




Circuitos DC básicos

En los circuitos de CC, la electricidad fluye en una dirección constante con una polaridad fija que no varía con el tiempo. Un circuito de CC utiliza constante componentes actuales como resistencias y combinaciones de resistencias, componentes transitorios como inductores y condensadores que indican medidores, como voltímetros y amperímetros de bobina móvil, fuentes de alimentación de baterías, etc.

Para analizar estos circuitos, diferentes herramientas como la ley de ohmios, leyes de voltaje y corriente como KCL, KVL y teoremas de la red como Thevinens, Nortons, análisis de malla, etc. Los siguientes son algunos de los circuitos de CC básicos que expresan la naturaleza operativa de un circuito de CC.



Circuitos en serie y en paralelo

Circuitos DC básicos

Circuitos DC básicos

Las cargas resistivas representan las cargas de iluminación que se conectan en varias configuraciones para analizar los circuitos de CC que se muestran en la figura. La forma de conectar las cargas ciertamente cambia las características del circuito.


En un circuito de CC simple, se conecta una carga resistiva como una bombilla entre los terminales positivo y negativo de la batería. La batería suministra la energía requerida a la bombilla y permite al usuario colocar un interruptor para encender o apagar según los requisitos.

Resistencias en serie y en paralelo

Resistencias en serie y en paralelo

Las cargas o resistencias conectadas en serie con la fuente de CC, como símbolo eléctrico para la carga de iluminación, el circuito comparte una corriente común, pero el voltaje en las cargas individuales varía y se suma para obtener el voltaje total. Entonces, hay una reducción de voltaje al final de la resistencia en comparación con el primer elemento en la conexión en serie. Y, si sale alguna carga del circuito, todo el circuito estará en circuito abierto.

En una configuración en paralelo, el voltaje es común para cada carga, pero la corriente varía según la clasificación de la carga. No hay ningún problema en un circuito abierto, incluso si una carga está fuera del circuito. Muchas conexiones de carga son de este tipo, por ejemplo, la conexión del cableado doméstico.

Fórmulas de circuito DC

Fórmulas de circuito DC

Por lo tanto, a partir de los circuitos y figuras anteriores, se puede encontrar fácilmente el consumo total de carga, el voltaje, la corriente y la distribución de energía en un circuito de CC.

Circuitos de CA básicos

A diferencia de la corriente continua, el voltaje o la corriente alterna cambia su dirección periódicamente a medida que aumenta de cero al máximo, y vuelve a disminuir a cero, luego continúa negativamente al máximo y luego vuelve a cero. La frecuencia de este ciclo es de aproximadamente 50 ciclos por segundo en India. Para aplicaciones de alta potencia, la CA es una fuente más predominante y eficiente que la CC. La potencia no es un simple producto de voltaje y corriente como en CC, sino que depende de los componentes del circuito. Veamos el comportamiento del circuito de CA con los componentes básicos.

Circuito de CA con resistencia

Circuito de CA con resistencia

Circuito de CA con resistencia

En este tipo de circuito, el voltaje que cae a través de la resistencia está exactamente en fase con la corriente como se muestra en la figura. Esto significa que cuando la tensión del valor instantáneo es cero, el valor actual en ese instante también es cero. Y también, cuando el voltaje es positivo durante la media onda positiva de la señal de entrada, la corriente también es positiva, por lo que la potencia es positiva incluso cuando están en media onda negativa de la entrada. Esto significa que la energía de CA en una resistencia siempre se disipa en forma de calor mientras se toma de la fuente, independientemente de si la corriente es positiva o negativa.

Circuito de CA con inductores

Los inductores se oponen al cambio en la corriente a través de ellos, no como las resistencias que se oponen al flujo de corriente. Esto significa que cuando se aumenta la corriente, el voltaje inducido intenta oponerse a este cambio de corriente disminuyendo el voltaje. El voltaje que cae a través de un inductor es proporcional a la tasa de cambio de la corriente.

Circuito de CA con inductores

Circuito de CA con inductores

Por lo tanto, cuando la corriente está en su pico máximo (sin tasa de cambio de forma), el voltaje instantáneo en ese instante es cero, y sucede lo contrario cuando la corriente alcanza su pico en cero (cambio máximo de su pendiente), como se muestra en la figura. . Por lo tanto, no hay disipación de potencia neta en el circuito de CA del inductor.

Por lo tanto, la potencia instantánea del inductor, en este circuito, es completamente diferente del circuito de CC, donde está en la misma fase. Pero, en este circuito, está a 90 grados de distancia, por lo que la potencia es negativa, a veces, como se muestra en la figura. Potencia negativa significa que la potencia se libera al circuito a medida que la absorbe en el resto del ciclo. Esta oposición de cambio de corriente se llama reactancia y depende de la frecuencia del circuito operativo.

Circuito de CA con condensadores

A Condensador se opone a un cambio en el voltaje, que es diferente a un inductor que se opone a un cambio en la corriente. Al suministrar o extraer corriente, se produce este tipo de oposición, y esta corriente es proporcional a la tasa de cambio del voltaje en el condensador.

Circuito de CA con condensadores

Circuito de CA con condensadores

Aquí, la corriente a través del capacitor es el resultado del cambio en el voltaje en el circuito. Por lo tanto, la corriente instantánea es cero cuando el voltaje está en su valor pico (sin cambio de pendiente de voltaje), y es máxima cuando el voltaje está en cero, por lo que la potencia también alterna en ciclos positivos y negativos. Esto significa que no disipa la energía, sino que simplemente absorbe y libera el poder.

El comportamiento del circuito de CA también se puede analizar combinando los circuitos anteriores como RL, RC y Circuitos RLC tanto en serie como en combinaciones paralelas. Y también las ecuaciones y fórmulas de los circuitos anteriores están exentas en este artículo para reducir la complejidad, pero la idea general es dar un concepto básico sobre los circuitos eléctricos.

Esperamos que haya entendido estos conceptos básicos circuitos electricos y me gustaría tener más experiencia práctica en varios circuitos eléctricos y electrónicos. Para cualquiera de sus requisitos, comente en la sección de comentarios a continuación. Siempre estamos listos para ayudarlo a guiarlo en esta área particular de su elección.

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