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Cuando hablamos de circuitos eléctricos, tenemos que decir que las cargas eléctricas están en movimiento y que esta corriente eléctrica está al servicio de hacer funcionar distintos aparatos como lámparas, heladeras, computadoras, etc.

Llamamos circuito eléctrico al dispositivo en el que dos zonas de distinto potencial se hallan conectadas a través de componentes que permiten el movimiento de cargas eléctricas.

¿Qué componentes tiene un circuito eléctrico?

1. En el caso de los circuitos eléctricos, el movimiento de las cargas es alimentado por una diferencia de energía potencial eléctrica (también conocida como tensión o voltaje y se simboliza como ), que funciona como fuente de energía eléctrica. La unidad de potencial eléctrico es muy conocida: se llama Volt y se simboliza con la letra V.

De la misma manera que en un sistema mecánico una diferencia de altura representa una diferencia de energía potencial gravitatoria que puede utilizarse para producir movimiento, un componente fundamental de un circuito eléctrico es un sistema que aporte una diferencia de potencial eléctrico para suministrar la energía suficiente para hacer que las cargas eléctricas circulen. Este elemento se conoce como fuente de fuerza electromotriz o FEM. Ejemplos de FEMs son las pilas y las baterías. También lo son los transformadores o la corriente de línea.

En esta imagen, vemos el fenómeno escondido dentro de una PILA, movimiento de cargas negativas hacia el polo positivo de la misma. 

2. Los conductores generalmente son cables de cobre que oponen una muy baja resistencia al paso de la corriente y es por eso que se usan para transportarla.

La magnitud física que indica qué tan grande es el flujo de cargas que circula por un circuito es la intensidad de corriente eléctrica (se representa con una i mayúscula: I). Una definición de la intensidad de corriente eléctrica sería “la cantidad de cargas que atraviesan una sección del conductor en la unidad de tiempo”. En otras palabras, la intensidad de corriente eléctrica se refiere a cuántas cargas circulan por una parte del circuito en un determinado tiempo. También es conocida como amperaje, ya que su unidad correspondiente es el Ampère, que se simboliza con la letra A.

3. La última parte del circuito que nos queda por analizar es justamente qué conectamos a esa FEM y a través de lo cual circula esta intensidad de corriente eléctrica. Los distintos aparatos (o partes de los aparatos) conectados a un circuito producen una distinta “dificultad” a la circulación de la corriente eléctrica. A esta propiedad se la conoce como resistencia (R). Como en un circuito puede haber más de una resistencia conectada y nos interesará conocer el efecto conjunto de todas esas resistencias, utilizaremos el concepto de resistencia total o equivalente, que es similar al concepto de fuerza neta o resultante. La resistencia equivalente expresa la consecuencia en un circuito de todo un conjunto de resistencias. Se define como la resistencia única que colocada en el circuito podría reemplazar a todas las resistencias sin que cambie la intensidad de corriente total que produce la FEM.

En esta imagen, E representa a la FEM, I es la intensidad de corriente que circula y R es la resistencia. Todo está conectado por unas líneas que representan los conductores (¿cables?) por donde circula la carga y cierra el circuito.

¿Cómo se relacionan estos componentes?

La relación entre los elementos del circuito (diferencia de potencial eléctrico, resistencia equivalente e intensidad de corriente eléctrica) se conoce como la ley de Ohm. Un concepto fundamental sobre los circuitos eléctricos es que la relación entre la FEM, que aporta la diferencia de potencial eléctrico utilizado para mover las cargas, y el conjunto de las resistencias conectadas al circuito, representadas por la resistencia equivalente, determina la intensidad de corriente eléctrica que circula por el circuito. La ley de Ohm se expresa matemáticamente como está indicado acá:

Según la ley de Ohm, para un sistema de resistencias dado, mientras más grande sea la diferencia de potencial eléctrico aportado, mayor será la intensidad de corriente eléctrica total. De la misma manera, mientras más grande sea la resistencia equivalente del circuito (que representa la dificultad a la circulación de la corriente que opone el conjunto de aparatos conectados), menor será la intensidad de la corriente. En resumen, la intensidad de corriente eléctrica total de un circuito (I) es directamente proporcional a la diferencia de potencial eléctrico (V) e inversamente proporcional a la resistencia equivalente (R).

¿Cómo pueden estar conectadas las resistencias en un circuito?

Existen dos maneras en que las resistencias pueden estar conectadas: la conexión en serie y la conexión en paralelo.

En la conexión en serie las resistencias se conectan secuencialmente. 

En la conexión en paralelo los extremos de las resistencias están conectados a un mismo punto. 

¿En qué se diferencian estos dos tipos de conexiones? Hagan click acá.