Ciencia, ingeniería y matemáticas para aprender tocando.
Simuladores de física, química, electrónica, matemáticas y tecnología con resultados en tiempo real.
Herramienta destacada
Motor Matemático IA
Integrales, matrices, ecuaciones, Simplex, gráficas y pasos generados con IA. El siguiente nivel después del Lab STEM.
Explorar
Elige un área
Resistencias en serie
$R_{eq}=R_1+R_2$La misma corriente circula por todas las resistencias. La tensión se reparte.
R_eq serie
I serie
V₁
V₂
P total
Resistencias en paralelo
$\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$Todas las resistencias soportan la misma tensión. La corriente se reparte.
R_eq paralelo
I total
I₁
I₂
Circuito RLC en CA
$Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}$X_L
X_C
Z
I AC
cos φ
φ
Resonancia: $f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$ =
¡Estás cerca de la resonancia! Z ≈ R, corriente máxima.
Diagrama fasorial
Relación entre V_R, V_L, V_C y la tensión total. El ángulo φ indica adelanto/retraso de la corriente.
Circuito inductivo: X_L > X_C → la corriente retrasa respecto a la tensión (φ > 0).
Circuito capacitivo: X_C > X_L → la corriente adelanta respecto a la tensión (φ < 0).
Resonancia: X_L ≈ X_C → φ ≈ 0, corriente y tensión en fase.
Formas de onda V(t) e I(t)
Teoría de electricidad
Leyes de Kirchhoff
LKC (nodos): $\sum I_{in} = \sum I_{out}$.
LKV (mallas): $\sum V = 0$ en una malla cerrada.
Potencia eléctrica
$P = V \cdot I = I^2 R = \frac{V^2}{R}$. En AC: $P_{real} = V_{rms} I_{rms} \cos\phi$.
Efecto Joule
$Q = I^2 R t$. Base de calentadores, fusibles y bombillas incandescentes.
Usos del circuito RLC
Filtro paso-banda: selecciona una frecuencia (sintonización de radio).
Compensación reactiva: ajustar C para compensar L en motores (cos φ → 1).
Oscilador: genera señales periódicas (relojes, moduladores).
Supresión de armónicos: elimina frecuencias no deseadas de la red.
Fuerza electromotriz (f.e.m.)
$\varepsilon = V + I r_{int}$. En circuito abierto: V = ε. Con carga: $V = \varepsilon - Ir$.
Instalaciones eléctricas del hogar
Esquema del cuadro eléctrico
¿Qué es una fase?
Una fase es un conductor activo que transporta corriente alterna sinusoidal. En España: 230 V entre fase y neutro, 50 Hz.
Monofásica: 1 fase + neutro. Hogares normales (hasta ~10 kW). Enchufes, luces, electrodomésticos.
Bifásica y trifásica
Bifásica (2 fases): poco común en Europa. Se usa en algunos países con 2 fases a 120° o 180°.
Trifásica (3 fases): 3 conductores desfasados 120° entre sí. Tensión entre fases: $V_L = \sqrt{3} \cdot V_F \approx 400\,V$. Usada en industria, motores grandes, hornos, cargadores de vehículos eléctricos.
Ventaja: potencia constante (no pulsante), motores más eficientes, menor sección de cable.
Comparativa: monofásica vs trifásica
Diferencial (ID)
El interruptor diferencial compara la corriente de fase y neutro. Si difieren más de 30 mA (fuga a tierra = persona electrocutándose), corta en milisegundos.
Funciona con un transformador toroidal: en condiciones normales los flujos se anulan. Si hay fuga, aparece un flujo neto → dispara el relé.
Esquema del diferencial
Fusible e IGA
Fusible: hilo conductor calibrado que se funde por efecto Joule cuando la corriente supera un límite, cortando el circuito. Uso único: hay que reemplazarlo.
Magnetotérmico (PIA): protección contra sobrecargas (bimetal) y cortocircuitos (bobina electromagnética). Se puede rearmar.
IGA: Interruptor General Automático. Es el magnetotérmico principal del cuadro, limita la potencia contratada.
Toma de tierra
Conductor que conecta las carcasas metálicas de los electrodomésticos al terreno. Si hay una derivación, la corriente va a tierra en vez de a la persona → el diferencial detecta la fuga y corta.
Cuadro eléctrico típico: Acometida → ICP (limitador potencia) → IGA → Diferencial(es) → PIAs por circuitos (iluminación, enchufes, cocina, baño, calefacción...).
Esquema toma de tierra
Colores de los cables
