Un circuito eléctrico mixto es el que tiene dispuesto los elementos en serie y en paralelo simultáneamente, de manera que hay que estudiarlo por partes.

Igual que en 2º de ESO, haremos un estudio lógico para aprender su funcionamiento real y un estudio analítico para aprender a calcular sus magnitudes eléctricas.

Estudio lógico de un circuito

Vamos a aprender a interpretar montajes eléctricos a partir de esquemas y a analizar su funcionamiento. Para ello debemos aprender los siguientes fundamentos:

1. · Lo primero que necesitamos para saber interpretar un esquema eléctrico es identificar los elementos a partir de su simbología. 

2. ·  Tener siempre presente el concepto de circuito cerrado. Recordad que para que haya una corriente eléctrica, los electrones deben ser atraídos por el polo positivo. Para que aprendas a analizarlos te voy a dar un par de trucos:

   1. • Imagínate el circuito sin los receptores, sólo con la pila, los cables y los interruptores. Piensa que los cables son como caminos que van del positivo al negativo. 

      • Piensa que desde el polo positivo aspiras con una pajita y el líquido se encuentra en el polo negativo.

      • Luego observa si los interruptores permiten que pase el líquido según estén abiertos (no pasa) o cerrados (sí pasa). En tal caso ¿por cuántos caminos viene el líquido?

      • Cuando tengas claro por los caminos que viene el líquido , mira si el líquido pasa por algún receptor, y si es así, ese receptor  funciona. Ten en cuenta que el "líquido" serían los electrones.

Como verás no es muy complicado. Vamos a empezar analizando circuitos sencillos y cuando tengáis un poco de práctica os explicaré otras cuestiones importantes :

- Cómo afecta la resistencia al paso de corriente.

- El cortocircuito.

- El puente.

CIRCUITO 1

El análisis de un circuito consiste en determinar lo que ocurre cuando actuamos sobre los elementos de control. En este caso es bien simple, si el interruptor está abierto y aspiro desde el positivo no me llegan electrones, de modo que la bombilla no se enciende. Cuando cierro el interruptor el circuito está CERRADO y permite que pasen los electrones, de modo que la bombilla se enciende.

Aunque este circuito es muy fácil, a medida que vamos poniendo elementos las combinaciones posibles se multiplican. La manera más fácil de representar los resultados es mediante una tabla  parecida a la que utilizáis en matemáticas para representar funciones.

Para que os vayáis familiarizando con conceptos de este mundillo, a esta tabla en el campo de la electrónica digital se la conoce como TABLA DE VERDAD.

Para realizar la tabla de verdad:

·         ponemos tantas columnas como elementos de control y receptores tenga el circuito. En nuestro caso es de dos columnas.

·         En las primeras columnas ponemos los elementos de control y luego los receptores.

·         Indicamos los posibles estados de los elementos de control. Por ejemplo, para un interruptor hay sólo dos posibles estados (o está abierto o está cerrado), para dos interruptores hay 4 combinaciones (los dos abiertos, los dos cerrados, abierto uno y cerrado el otro, cerrado uno y abierto el otro), etc

·         Para cada combinación de los interruptores debemos decir si los receptores están funcionando o no.

·         Para indicar si el interruptor está abierto o cerrado, o la bombilla está encendida o apagada, podríamos escribirlo con palabras, pero resulta más apropiado hacerlo en el lenguaje que usan las máquinas para comunicarse. Este lenguaje en el argot informático se le conoce como código binario (0,1), para el cual, el 0 puede significar no, abierto, apagado, falso, nada, no hay corriente, etc; y por contra el 1 significa sí, cerrado, encendido, verdadero, todo, hay corriente, etc.

Aquí os dejo un vídeo explicativo de cómo se hace una tabla de verdad para analizar un circuito

CIRCUITO 2 y 3

Si miramos los circuitos 2 y 3, aunque sus tablas de verdad sean iguales su funcionamiento es diferente. 

 Como ya sabrás, en el circuito serie las bombillas brillan menos que las que están en paralelo. Esto ocurre porque dependiendo cómo se conecten, la resistencia del circuito (impedimento a que pasen electrones) puede aumentar (en serie) o disminuir (en paralelo).

 Además, si quitas de un portalámparas una bombilla, verás que en circuito paralelo la otra alumbra igual mientras que en el circuito serie la otra se apaga. Esto ocurre porque cuando están en serie, al haber sólo un camino, si quitamos una bombilla el circuito se queda abierto; en cambio, en el circuito paralelo al haber dos caminos, aunque uno se quede abierto los electrones pueden pasar por el otro.

CIRCUITO 4

CIRCUITO 5

CIRCUITO 6

Observa que cuando el interruptor A está a 0(abierto), como nada más hay un camino, los electrones pasan por ambas bombillas. Cuando cerramos A, estamos “puenteando” la bombilla 2, es decir, los electrones pueden coger ese atajo y se libran de pasar por la bombilla 2.

CIRCUITO 7

Si hubiese un camino que conecte el positivo y el negativo sin necesidad de pasar por un receptor, al no encontrar impedimento que los frene, pasarían tantos electrones de golpe que provocaría una serie efectos indeseables, incluso peligrosos. Evidentemente, al pasar toda la corriente por el camino del cortocircuito, no se encendería nada.

La unión directa de los polos de un generador es lo que se conoce como cortocircuito. La salida incontrolada de electrones provoca un calentamiento del cable que puede llegar a fundir el cobre por donde circulan, consecuentemente, además de arruinar la instalación o el aparato en cuestión, puede arder el aislante que lo recubre y provocar un incendio.

En nuestro caso no os preocupéis, el voltaje de una pila no entraña peligro  aun en caso de cortocircuito. Eso sí, la pila se descargará rápidamente, de modo que si la notáis que está caliente ya sabéis que lo habéis hecho. Por eso, para evitar que se nos descargue accidentalmente la pila mientras realizamos los montajes, lo mejor es no conectar la pila hasta el final.

Estudio analítico de un circuito

Para estudiar un circuito analiticamente debemos calcular los valores de voltaje e intensidad de los elementos del circuito aplicando la ley de Ohm. para ello, debemos tener en cuenta ciertas consideraciones dependiendo si está en serie o en paralelo. 

En un circuito mixto, nos encontramos partes del circuito que están en serie conectadas a otras en paralelo, de modo que no se puede resolver de forma global sino que hay que ir por partes. 

En primer lugar, vamos a recordar que consideraciones debemos tener en cuenta dependiendo si están en serie o paralelo:

Algo que debemos tener siempre presente es la magnitud que se mantiene constante, es decir, la que es igual en todos los elementos del circuito: en serie I= cte y en paralelo V= cte.

Para un ciruito mixto (serie-paralelo) se cumple  que:

Veamos cómo se calcula la resistencia total equivalente en conexión mixta:

Veamos ahora un ejemplo de cálculo de magnitudes de un circuito mixto:

Aunque la corriente eléctrica no deja de ser un flujo de electrones que circula por un conductor, el sentido de la corriente puede variar en función del tipo de generador. Así tenemos la corriente continua, donde los electrones siempre circulan en un mismo sentido , y la corriente alterna, donde circulan cambiando (alternando) su sentido periódicamente cada segundo.

Hay receptores que pueden funcionar en continua y en alterna, pero la mayoría funcionan con sólo con un tipo de corriente, aunque hay dispositivos que permiten transformar la corriente continua en alterna (inversor) o la alterna en continua (rectificador).

Con este símil hidraúlico podemos ver como con el movimiento de agua de manera continua o alterna, se puede cortar un tronco.

Si te preguntara que radiador eléctrico da más calor uno de 1.000w (w = vatios) u otro de 2.000w, la respuesta  está clara, el de 2.000w ya que tiene el doble de potencia. Si hablamos de la potencia de una lámpara, hablamos de la cantidad de luz, si es de la potencia de un timbre sería para determinar la cantidad de sonido, la de un motor la cantidad de fuerza y así sucesivamente dependiendo del tipo de receptor del que hablemos. 

La energía eléctrica es la potencia eléctrica por unidad de tiempo.La energía eléctrica se consume, es decir, a más tiempo conectado un receptor más energía consumirá. También un receptor que tiene mucha potencia consumirá mucha energía.  Como vemos la energía depende de dos cosas, la potencia del receptor y del tiempo que esté conectado. 

El aparato que mide la energía eléctrica consumida se llama "Contador Eléctrico" o simplemento contador. El contador nos dice lo que tendremos que pagar a la compañía eléctrica por enchufar nuestros aparatos a la instalación. 

Todos conocéis lo que es un imán, de modo que sabéis que tiene ciertas propiedades como atraer metales. Seguro que también abréis jugado con varios de ellos y os habréis dado cuenta que en cierta posición se atraen y en otras se repelen. Esta propiedad se conoce como magnetismo, y los imanes son objetos que tienen un campo magnético permanente.

En cambio, el electromagnetismo, estudia la relación que hay entre la electricidad y el magnetismo. Dicha relación es tan cercana, que permite la generación de un campo magnético a partir de la corriente eléctrica y viceversa. Los estudios de este campo de la física y los aparatos creados en base a ello, son los impulsores del mundo moderno.