Primero para entender que es la electricidad hay que entender que es el magnetismo, el magnetismo es la capacidad de atracción y repulsión de algunos materiales.

Entre cargas de diferente signo se ejerce una fuerza de atracción, mientras que entre cargas con el mismo signo se ejerce una fuerza de repulsión.

Todos los materiales están compuestos por átomos, y un átomo es básicamente un núcleo con carga positiva (los protones) y a su alrededor una carga negativa (los electrones).

Los electrones se mueven alrededor de los átomos y pueden trasladarse de un átomo a otro. Dependiendo del tipo de material los electrones se moverán con más o menos facilidad.

Por ejemplo el átomo de cobre presenta mucha facilidad para que sus electrones se muevan, y por el contrario los átomos del polietileno, un derivado del plástico, presentan más dificultad para poner en movimiento los electrones que lo constituyen. 

Un cable de cobre 10 centímetros está compuesto por millones de átomos de cobre, cada átomo contiene un núcleo con 29 protones (la carga positiva) y 29 electrones (la carga negativa) alrededor del núcleo, estos electrones tienen facilidad para moverse entre los átomos.

Sabiendo que entre cargas de igual signo, por ejemplo una carga positiva con una carga positiva, o una carga negativa con una carga negativa existe una fuerza de repulsión entre ellas, y por otro lado entre las cargas de diferente signo, carga negativa con carga positiva obtenemos una fuerza de atracción, podemos entender entonces el siguiente ejemplo.

Si en un extremo del cable de cobre acercamos cargas positivas y en el otro extremo acercamos cargas negativas, conseguiremos que los electrones de los átomos de cobre se muevan de un átomo a otro, atraídos por las cargas positivas y repelidos por las cargas negativas.

Con este movimiento de electrones obtenemos la electricidad.

Voltaje o Tensión

Quiero mencionar que aquí no veremos cálculos ni formulas sino la idea es comprender como trabajan y en que se diferencian los conceptos básicos sobre voltaje, corriente eléctrica y resistencia.

La tensión es la fuerza que utilizamos para poner en movimiento los electrones.

Siempre que nos refiramos a la tensión necesitaremos dos puntos, y su unidad de medida es el voltio (V). Mientras en un punto tendremos un exceso de cargas negativas en el otro punto tendremos un exceso de cargas positivas.

Cuando hablamos de corriente continua utilizaremos las siglas DC (en inglés: direct current ) o CC ( corriente continua ).

En corriente alterna escribiremos AC (alternating current ) o CA ( corriente alterna ).

Cuando conectemos cualquier material susceptible de poner en movimiento sus electrones, o crear corriente eléctrica, a los extremos de cada uno de los polos de una fuente de tensión, tanto en corriente alterna como en corriente continua, obtendremos un trabajo, como por ejemplo en el caso de una bombilla tendremos luz, y en el caso de un motor pondremos en movimiento el eje del motor.

Naturalmente cada aparato necesita una tensión de trabajo determinada, no respetar esta tensión puede llevar a romper o quemar el aparato o dispositivo conectado.

Por ejemplo una bombilla de 24 voltios no podremos conectarla con una tensión de 230 voltios porque quemaremos la resistencia interior de la bombilla.

De normal si trabajamos con corriente continua estaremos hablando de 3,3 V, 5 V, 12 V o 24 V en DC o CC.

Mientras que si trabajamos con corriente alterna veremos un voltaje de 24 V, 230 V o 400 V en AC o CA.

La tensión también la podemos llamar voltaje o diferencia de potencial.

Los ejemplos que vamos a ver a continuación no están pensados para realizar cálculos utilizando formulas o ecuaciones, sino para observar cómo trabaja la tensión y la intensidad en un circuito.

Ejemplo 1. ¿Como se comporta el voltaje si conectamos a un enchufe de 230 voltios en alterna, una bombilla?, por supuesto la bombilla debe estar preparada para soportar una tensión de 230 voltios, después de conectar la bombilla los electrones circularán a través de ella, ¿cuantos electrones? los que permita la bombilla, según la resistividad del material que este hecho. Por supuesto la fuente de tensión debe ser capaz de entregar el número de electrones necesario. Mencionar que si aumentamos la tensión también aumentaremos el número de electrones y por lo tanto, al circular más electrones por la bombilla de los permitidos podríamos quemar la resistencia de la bombilla.

Ejemplo 2. ¿Cómo se comporta el voltaje si conectamos a una fuente de alimentación de 12 voltios en continua, un led? exactamente igual que el ejemplo anterior, si sometemos al led a una tensión de 12 voltios en continua circularán el número de electrones que permita la resistividad del led, siempre y cuando la fuente de alimentación sea capaz de suministrarlos.

La tensión de un circuito no es el número de electrones que circulará por el circuito sino que es la fuerza que utilizamos para ponerlos en movimiento.

Ejemplo 3. ¿Qué voltaje tenemos en una resistencia de 1 kilo ohmios (KΩ) ?. Si tenemos una fuente de alimentación de 24 voltios en corriente continua, veremos que la resistencia provoca una caída de tensión, en este caso la caída de tensión es de 24 voltios puesto que en el extremo positivo de la resistencia tenemos 24 voltios y el otro extremo de la resistencia cero voltios.  La intensidad que permitirá la resistencia es de 24 miliamperios (mA).

Ejemplo 4. ¿Qué ocurre si conectamos varias resistencias en serie en un circuito, como se comporta la intensidad y cómo se comporta la tensión?

En este ejemplo se puede observar que mientras cada resistencia provoca una caída de tensión diferente dependiendo de su valor en ohmios, la intensidad se comporta de diferente manera, el mismo número de electrones que sale de la fuente de alimentación será el número de electrones que atravesará cada resistencia.

Ejemplo 5. ¿Qué ocurre entonces en un circuito con las resistencias conectadas en paralelo?

Cuando las resistencias están conectadas en paralelo la caída de tensión es la misma en todas las resistencias, en este caso cada resistencia provocara una caída de tensión de 24 voltios. Mientras que la intensidad cambia según el valor en ohmios de la resistencia, cuando la resistencia tenga un valor mayor, el número de electrones que dejara pasar será menor.

Ejemplo 6. ¿Y en un circuito mixto?, ¿Cómo trabajan las resistencias conectadas en paralelo y en serie en el mismo circuito?

En un circuito mixto las 3 resistencias en paralelo se comportaran causando la misma caída de tensión y dejaran pasar un número diferente de electrones dependiendo de su valor. Las resistencias en serie actuaran igual que el ejemplo 4, la única diferencia está en el cálculo de las resistencias en paralelo ya que para ello se sumará el valor de las resistencias en paralelo y el resultado actuará como una sola resistencia más, enseriada con las otras dos resistencias.

Más adelante podremos comprobar el resultado de este ejemplo con cálculos.

Corriente

La intensidad es el número de electrones que circula por un punto concreto en un determinado tiempo. La intensidad se mide en amperios.

Un amperio es igual a 6,3 x 10¹⁸, seis mil trescientos billones circulando en un punto en concreto en un segundo.

La intensidad expresa la cantidad de electrones que circulan, sin embargo siempre que exista una cantidad de electrones moviéndose significa que tenemos una tensión capaz de atraer a esos electrones. 

La intensidad y la tensión están íntimamente relacionadas siempre que exista una intensidad tendremos una tensión, pero es posible que exista una tensión entre dos puntos y no tener intensidad, quiere decir que por algún motivo los electrones no se mueven.

De esta manera queda claro el concepto de tensión y de intensidad, la tensión es la fuerza que necesito para poner en movimiento los electrones, cuanta más tensión más electrones se pondrán en movimiento. Mientras que la intensidad es el número de electrones que se ha puesto en movimiento en un punto determinado durante un segundo.

Intensidad de cortocircuito. Icc

La intensidad de cortocircuito es una sobre intensidad en un circuito eléctrico.

Por ejemplo si comunicas en una fuente de alimentación el polo positivo con el polo negativo o en una fuente de suministro de tensión comunicas la fase con el neutro provocarías un cortocircuito, con respecto a la corriente se producirá una intensidad de cortocircuito.  Es decir una sobre corriente circulara por el cable o el medio que haga de trasporte de la corriente, si no tenemos los medios de protección adecuados, generalmente esto producirá el sobrecalentamiento del cable e incendio eléctrico. Es de vital importancia tener protegida una instalación para este tipo de fallos.   

Las intensidades de cortocircuito son las causantes de muchos accidentes eléctricos, por ese motivo la instalación debería estar preparada para este tipo de averías.

Resistencia

La resistencia es la capacidad que tienen los materiales de oponerse al paso de electrones o de corriente eléctrica. 

Todos los materiales presentan alguna resistencia al paso de electrones, aunque hay algunos materiales que se oponen en menor medida al paso de electrones que otros.

Estos dos símbolos son un ejemplo de la representación de una resistencia en un circuito eléctrico o electrónico.

Por ejemplo el cobre o el aluminio se consideran materiales conductores de electricidad porque presentan poca resistencia al paso de corriente eléctrica a través de ellos, sin embargo la madera o los plásticos se consideran materiales aislantes porque presentan mucha resistencia al paso de corriente eléctrica.

La resistencia de un material se mide en ohmios y se representa con la letra griega omega “Ω”.

Podemos utilizar resistencias para reducir o disminuir el voltaje o paso de electrones y de esa manera proteger algún dispositivo o componente electrónico.

También podemos estar hablando de resistencias cuando nos referimos a algunos componentes eléctricos o electrónicos, como por ejemplo la resistencia de una bombilla que no es más que el filamento que produce luz cuando es atravesado por electrones.

Una de las leyes más importantes que relaciona tensión, intensidad y resistencia es la ley de Ohm, siguiendo este link verás como trabaja esta ley. Ley de Ohm