Tipos de Circuitos eléctricos

En una Instalación Eléctrica Residencial existen 4 tipos de circuitos eléctricos, cada uno puede ser usado dependiendo las necesidades de espacio requeridas para la instalación, para comprender mejor este tema diremos que; Un circuito eléctrico es una serie de elementos o componentes eléctricos, tales como resistencias, inductancias, condensadores y fuentes, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales eléctricas para generar luz, calor etc.  

Introducción

El Circuito eléctrico, es un trayecto o ruta de una corriente eléctrica. El término se utiliza principalmente para definir un trayecto continúo compuesto por conductores y dispositivos conductores, que incluye una fuente de fuerza electromotriz que transporta la corriente por el circuito. Un circuito de este tipo se denomina circuito cerrado, y aquéllos en los que el trayecto no es continuo se denominan abiertos. Un cortocircuito es un circuito en el que se efectúa una conexión directa, sin resistencia, inductancia ni capacitancia apreciables, entre los terminales de la fuente de fuerza electromotriz.

Pero en el caso de las instalaciones eléctricas residenciales un circuito por lo general consta de su mínima expresión de uno o varios interruptores, una fuente de voltaje y una o más lámparas, dividiéndose en circuito básico o simple, circuito serie, circuito paralelo y circuito mixto.  

Estos circuitos pueden tener otro dispositivo en lugar de una lámpara, como planchas, duchas, estufas o refrigeradoras, pero para afectos prácticos, los estudiaremos usando una o más lámparas, y así: analizar el funcionamiento de cada circuito eléctrico residencial, pero antes pasaremos a definir los siguientes términos:

Partes de un circuito eléctrico residencial

Fuente de voltaje

Es un dispositivo que dependiendo el caso genera o almacena tensión eléctrica y la distribuye a los circuitos para su uso. En las instalaciones residenciales serían los generadores eléctricos, pero estos ofrecen un voltaje muy elevado por lo cual esta tensión eléctrica pasa por una serie de elementos hasta llegar a nuestro centro de carga, actualmente el voltaje residencial es de 110 Voltios y 220 Voltios. 

Interruptor

Este componente sirve específicamente para controlar el paso de la corriente eléctrica, cierra o abre el paso de energía por el tiempo ideal. Siempre estará conectado antes de la roseta y solo puede aceptar conexiones de líneas vivas o de fase. 

Roseta o conexión de lámpara

Acá tenemos el punto de recepción del voltaje, este es un aparato receptor que nos ofrece la corriente eléctrica para la conexión de nuestras lámparas ya sean incandescentes o fluorescentes.  

Cables conductores

Estos cables pueden ser dos al principio de nuestros estudios, ya que solo tomamos en cuenta la línea viva o de fase y la línea neutra, pero cuando avanzamos en el estudio de las instalaciones eléctricas residenciales también contaremos con la línea de polo a tierra y en algunas ocasiones en el circuito tendremos dos líneas vivas principales. 

Otros dispositivos

Recordemos que perfectamente podemos sustituir la roseta donde se conecta la lámpara por otro dispositivo, como estufa, microondas, televisores o cualquier aparato que consuma energía. 

Circuito Básico

Una de las principales características de un circuito básico es que solo tiene un receptor en este caso una roseta en donde va conectada la lámpara, consumiendo toda la corriente eléctrica ofrecida por la fuente de voltaje.  También tenemos otros dos elementos básicos como ser la fuente de voltaje que nos proporciona la tensión eléctrica y el interruptor que cierra o abre el paso de la tensión eléctrica, en esta conexión toda la energía es absorbida por el único recepto que tenemos, en caso de ser un circuito de lámparas, suelen ser usados en cuartos y en pasillos pequeños.

La principal característica de este tipo de circuito es que solo consta de un elemento consumidor en este caso en concreto de una lampara, para controlar la lampara tenemos un interruptor y para que funcione el circuito una entrada de voltaje, estos circuitos son usados en cuartos pequeños o medianos, baños, comedores pequeños y cualquier área que no se pase de un área de 12.25 metros cuadrados. Como solo tenemos un elemento consumidor este absorberá toda la corriente proporcionada por el circuito. 

Circuito Serie

Su principal característica de este circuito en serie es la forma en que sus receptores (lámparas) consumen la corriente eléctrica, ya que si observamos el circuito eléctrico finalizado veremos que la lámpara uno, brilla con más intensidad que la lámpara dos y está a su vez brilla con más intensidad que la lámpara tres, siendo esta última la que menos brilla.

Podemos decir que la corriente eléctrica no se divide en partes iguales ya que el primer receptor siempre consumirá el mayor porcentaje que el receptor que le sigue. Este tipo de circuito casi no es utilizado en una instalación eléctrica residencial, pero podemos verlos en algunas ferias o para creación de figuras con focos.

Supongamos que tengamos un circuito serie de tres lámparas, la primera lampara tendrá una intensidad del 50 % sobre 100, la segunda lampara brillara un 35% sobre 100 y la ultima lampara brillara menos tan solo con un 15% sobre 100, con esto miramos que el 100% de la carga se divide entre los tres elementos, pero con mayor intensidad en el primero y cuando avanza se pierde esta intensidad poco a poco. Estos circuitos son muy usados en alumbrado de ferias por el efecto de opacidad que transmite de un foco a otro foco. 

Circuito Paralelo

Es visto por algunas personas como la solución a la forma en que se divide la corriente eléctrica por el circuito serie, ya que en este tipo de circuito todos sus elementos consumidores, ósea las lámparas, encienden con una intensidad de 100% sobre 100, por lo general esta formado por dos o mas lámparas esto indica que con un interruptor se pueden manipular la iluminación en un área mayor de los 12.50 metros cuadrados.

En el circuito en paralelo observamos que la forma en que sus receptores (lámparas) consumen la corriente eléctrica, es equitativa ya que si observamos el circuito eléctrico finalizado veremos que la lámpara uno, brilla con la misma intensidad que la lámpara dos y la lámpara tres.

Podemos decir que la corriente eléctrica se divide en partes iguales y esto se debe a los empalmes hechos en la línea principales (neutra y viva) que dan la subida a la lámpara, y que la Tensión eléctrica es la misma en todos los receptores.

Como a través de un empalme se toma una derivación de las líneas que entran y salen de la primera lampara, la segunda lampara enciende con el mismo brillo, y si llegamos a conectar una tercera lampara realizando una derivación también para esta, pasara lo mismo y así todos los elementos consumidores o lámparas obtienen la misma carga y por lo tanto igual brillo.  

Circuito Mixto

Es la combinación de un circuito serie con un circuito paralelo y una de las principales características de un circuito en mixto es la forma en que sus receptores (lámparas) consumen la corriente eléctrica, ya que si observamos el circuito eléctrico finalizado veremos que la lámpara uno y dos que están en serie brillan menos que las lámparas tres y cuatro, y que la lámpara uno brilla más que la lámpara dos, pero las lámparas tres y cuatro tienen un brillo igual porque están en paralelo. 

Podemos decir que la corriente eléctrica se divide en tres partes iguales, siendo la misma cantidad para la lámpara tres y cuatro que están en paralelo, y la otra cantidad de corriente eléctrica se va a la lámpara uno y dos que están en serie.

Este tipo de circuito suele se considerado como un circuito hibrido ya que es la unión del circuito serie y paralelo, y básico en un punto de la instalación tendremos una lampara conectada en serie, o como elemento básico, con otro punto de instalación de lámparas en paralelo, en cada punto dependiendo el tipo de circuito que tengamos conservara sus propiedades generales como la distribución y consumo de carga para los elementos consumidores.

Normas de separación de circuitos de iluminación y tomacorrientes

Las siguientes normas están establecidas por El National Electrical Code (NEC), o NFPA 70, es un estándar estadounidense para la instalación segura de alumbrado y equipos eléctricos y dictamina las normas básicas de como se deben realizar las instalaciones eléctricas, según estas normas y basando en la finalidad de este curso y mas concretamente esta clase tomaremos las siguientes medidas.

• El tomacorriente especial para, estufa, ducha y lavandería ser debe separar con un solo circuito por cada elemento, con interruptores termomagnéticos de 20 A, 30 A O 40 AMPERIOS.

• Los circuitos de tomacorrientes sencillos deben tener solo 6 elementos en cada uno y se usa un interruptor termomagnético de 20 amperios.

• Para el circuito de iluminación estos deben ser separados por cada 1,800 VA y ser controlados por un interruptor termomagnético de 15 amperios, por lo general cada 6 salidas tendremos un circuito de iluminación. Según la tabla 220-3 del NEC, se maneja 3VA/ Pie².

• Al instalarse otros elementos que demandan gran carga eléctrica como el motor de una bomba, una secadora de ropa o lavadora de platos, estos representan otro circuito independiente cada uno y para el uso de interruptores termomagnético se debe usar las indicaciones que vienen fijadas en cada aparato.