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EDUCACIÓN SECUNDARIA PARA PERSONAS ADULTAS NIVEL II
ÁMBITO CIENTÍFICO TECNOLÓGICO
BLOQUE XI. TEMA 1: Electricidad y electrónica
Tema 1: Electricidad y electrónica
1.- La corriente eléctrica
Cualquier trozo de materia está formado por una cantidad enorme de unas partículas
pequeñísimas, a las que los científicos han dado el nombre de átomos.
Fíjate si son pequeños los átomos que, por
ejemplo,
en
un
vaso
aproximadamente 𝟐, 𝟎𝟏 ∙ 𝟏𝟎
de
𝟐𝟓
agua
hay
á𝒕𝒐𝒎𝒐𝒔
Un átomo está formado por unas partículas
aún más pequeñas. Se les llama partículas
subatómicas:

Protones. Se encuentran en el núcleo
del átomo y tienen carga positiva

Neutrones. Se encuentran en el núcleo
y no tienen carga eléctrica

Electrones. Se encuentran moviéndose por la corteza del átomo y están cargados
negativamente
Cada átomo es eléctricamente neutro, es decir, tienen las mismas cargas positivas
(protones) que negativas (electrones).
Pero en la materia los átomos no están aislados sino que se unen unos a otros.
Para poder unirse a otros átomos deben perder, ganar o compartir algunos de sus
electrones.
Cuando esto sucede, los átomos que han perdido electrones quedan cargados
positivamente.
Los electrones perdidos se denominan electrones libres.
No todas las sustancias poseen electrones libres. Los materiales que poseen electrones
libres se llaman conductores. Los mejores son los metales.
Son conductoras todas las sustancias que tienen electrones con libertad para
moverse.
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Otras sustancias, llamadas aislantes, no tienen cargas eléctricas libres. Son aislantes la
madera, el plástico, la cerámica, el aire, el vidrio, etc.
Algunos materiales no son conductores ni aislantes propiamente, pero pueden ser lo uno
o lo otro, dependiendo de las condiciones en las que se encuentren. Estos materiales son
los semiconductores. El más utilizado es el silicio. Se utilizan mucho en componentes
electrónicos (como las clavijas de los auriculares).
En resumen:
Una corriente eléctrica es un movimiento ordenado de electrones a través de un
circuito eléctrico.
Para que exista una corriente eléctrica que se mantenga en el tiempo son necesarios
varios ingredientes:

Un material conductor, que suele ser hilo de cobre.

Un dispositivo que suministre a los electrones la energía necesaria para mantener
su movimiento ordenado. Puede ser una pila, una batería, una dinamo, un
alternador. En general recibe el nombre de
generador.

Un
dispositivo
que
convierta
la
energía
eléctrica en otro tipo de energía. Este, en
general, se llama receptor (una bombilla, un
timbre, un calefactor, etc.)

Algunos elementos de control y de protección,
como el interruptor.
Estos
cuatro
elementos,
conectados
convenientemente, forman un circuito eléctrico, por
el que puede circular una corriente eléctrica.
Al contrario de lo que mucha gente piensa, los electrones se mueven desde el polo
negativo hacia el positivo.
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Corriente continua y corriente alterna
Hay dos clases de corriente eléctrica y cada electrodoméstico necesita la suya:

La corriente continua (CC), en la que los electrones circulan siempre en el mismo
sentido. Es la producida por pilas, baterías, dinamos y células fotovoltaicas.

La corriente alterna (CA), en la que los electrones cambian constantemente su
sentido de circulación. Es la producida por los alternadores.
Corriente continua
Corriente alterna
En los enchufes de nuestras casas disponemos solo de corriente alterna. Los
circuitos electrónicos necesitan corriente continua para funcionar. Por este motivo, los
electrodomésticos tienen lo que llamamos fuentes de alimentación, cuya misión es la de
transformar la corriente alterna en corriente continua.
Hay electrodomésticos que tienen la fuente de alimentación interna, como el televisor
o el ordenador. Otros, sin embargo, tienen la fuente de alimentación externa, como es
el caso de los cargadores de los móviles.
Representación de un circuito eléctrico
Para representar un circuito eléctrico
se utilizan esquemas. En los esquemas,
cada
componente
del
circuito
se
representa mediante un símbolo.
Hay una gran variedad de símbolos
eléctricos, a la derecha tienes algunos
de los más sencillos.
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Usando estos símbolos, podemos construir nuestro primer circuito:
Solo hay dos modos básicos de conectar los componentes de un circuito:

En serie, si se pone un componente a continuación del otro, solo hay un camino
para el paso de la corriente.

En paralelo, si los componentes se conectan en ramas separadas, hay diferentes
caminos para el paso de la corriente.
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Dos bombilas en serie
Dos bombillas en paralelo
Dos pilas en serie
Dos pilas en paralelo
Según lo que se quiera conseguir con la conexión, se debe emplear una conexión en serie
o una en paralelo.
Pilas
Bombillas
En serie
Se suministra al circuito
más voltaje que si solo se
emplea una pila.
No aumenta la duración
de las pilas
Por las dos circula la misma intensidad
de corriente y se reparten la tensión que
suministra la pila.
Cada una de ellas lucirá menos que si
estuviera sola y consumirá menos
potencia.
En paralelo
Se sigue suministrando al
circuito el mismo voltaje
que con una sola pila.
Aumenta la duración de
las pilas.
En los extremos de la conexión cae la
misma tensión que si estuviese una sola
bombilla.
Cada una de ellas lucirá igual que si
estuviera sola y consumirá la misma
potencia.
Aquí han aparecido una serie de términos: voltaje, tensión, intensidad de corriente,
potencia. Más adelante las estudiaremos, no te preocupes.
Contesta…
1. ¿Qué partículas subatómicas forman parte del núcleo de los átomos?
o Electrones y protones
o Electrones y neutrones
o Protones y neutrones
2. ¿Qué partículas subatómicas pueden escapar del átomo y quedar libres?
o Los protones
o Los electrones
o Los neutrones
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3. Señala cuáles de los siguientes objetos son aislantes de la corriente eléctrica
o Una cuchara de acero
o Un tenedor de madera
o Un recipiente de plástico
o Una lámina de papel de aluminio
o Un folio de papel
o Un hilo de cobre
o Unos guantes de goma
4. ¿Qué tipo de materiales son fundamentales en la fabricación de los dispositivos
electrónicos?
o Conductores
o Aislantes
o Semiconductores
5. El pulsador para que funcione el claxon de un coche es un:
o Receptor
o Generador
o Elemento de control
6. La batería de un coche es un:
o Receptor
o Generador
o Elemento de control
7. La bocina que suena es un:
o Receptor
o Generador
o Elemento de control
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8. ¿Qué tipo de corriente circula por los dispositivos electrónicos?
o Corriente continua
o Corriente alterna
o Cualquiera de las dos
9. ¿Cuál de los siguientes no genera corriente continua?
o Pila
o Dinamo
o Alternador
o Célula fotovoltaica
10. ¿Cómo debemos conectar varias pilas si queremos obtener más tensión que la
suministrada por una sola de ellas?
o En serie
o En paralelo
11. ¿Cómo crees que están conectados los aparatos eléctricos de tu casa?
o En serie
o En paralelo
2.- Magnitudes para medir la corriente eléctrica
En este apartado vamos a estudiar las medidas más usuales cuando se trata de
electricidad.
Voltaje o diferencia de potencial
Para entender lo que es la diferencia de potencial piensa en lo siguiente:
Los generadores tienen dos puntos (llamados bornes
o polos) que están a diferente potencial (el polo
negativo tiene mayor potencial que el polo positivo).
En un circuito eléctrico, los electrones salen del
polo negativo del generador (mayor energía) y
vuelven a entrar en él por el polo positivo (menor
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energía), atravesando en su camino todos los elementos del circuito que sea necesario
para ello.
A la diferencia de potencial entre los polos de un generador también se le llama
voltaje o tensión. Se mide en voltios. Se suele representar como V.
Ejemplos:
1) Si una pila es de 1,5 V significa que entre el polo positivo y el negativo hay una
deferencia de potencial de 1,5 voltios.
2) Si la “luz” de nuestra casa es de 220 V significa que entre los dos “agujeros” de
un enchufe hay una diferencia de potencial de 220 voltios.
El generador proporciona a los electrones la energía necesaria para volver a llegar
al polo negativo y así, iniciar de nuevo una vuelta al circuito.
Para medir la diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera de un
circuito se emplea un aparato que se llama voltímetro, cuyo símbolo es el de
la izquierda.
Ejemplo:
Observa en los siguientes
esquemas cómo se utiliza un
voltímetro
para
diferencia
de
tensión
entre
medir
potencial
en
la
o
cada
bombilla y en el timbre:
Date cuenta como los 12 V de tensión que suministra la pila del segundo dibujo se
van repartiendo entre los elementos que forman el circuito.
(2,73 + 2,73 +6,54 = 12)
Un voltímetro siempre debe conectarse en paralelo, ya que debe medir la d.d.p.
entre dos puntos.
Los circuitos electrónicos son alimentados con tensiones pequeñas: 3, 5, 9 o 12 V son
los valores más habituales.
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La intensidad de corriente
Para que lo entendamos, la intensidad de corriente está relacionada con la
cantidad de electrones que circulan por una sección de conductor en un segundo.
La carga eléctrica que se mueve en un
circuito es la que transportan los
electrones que, como tienen carga
negativa, se mueven desde el polo
negativo del generador hacia el polo
positivo.
Sin embargo, por costumbre, se considera que la corriente eléctrica circula justo al
contrario, es decir, del polo positivo al polo negativo.
La unidad de intensidad de corriente se llama Amperio (A) y se mide con un
aparato llamado amperímetro.
El símbolo del amperímetro en un circuito eléctrico es:
Ejemplos:
A) Observa el siguiente esquema:
 La flecha indica el sentido de la corriente.
 El amperímetro debe conectarse en serie, pues mide los electrones que
circulan por un punto determinado.
 La intensidad depende del voltaje suministrado por la pila.
 El valor de la intensidad es muy pequeño, se mide en miliamperios (mA). Un
miliamperio es la milésima parte de un amperio.
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B) Observa el segundo esquema:
 Al aumentar el voltaje del generador, ha aumentado la intensidad de
corriente.
 La bombilla luce con mayor luminosidad.
C) Y por fin, el tercer esquema:
 Los 15,5 mA que atraviesan las bombillas no son suficientes para
hacerlas lucir.
 Si sumamos las intensidades que pasan por las dos bombillas
obtenemos la intensidad que circula por el timbre (los electrones no
se esconden, todos los que salen de la pila vuelven a entrar en ella).
Estos y otros circuitos los podrás diseñar con un programita que se llama Cocodrile
clips.
La resistencia eléctrica
En su recorrido por un conductor, los electrones van chocando continuamente con los
átomos que se encuentran a su paso.
La resistencia eléctrica mide la oposición que presenta un dispositivo eléctrico al
movimiento de los electrones a través de él.
La resistencia eléctrica de un dispositivo depende de varios factores:

El tipo de material del que esté hecho. Los aislantes tienen una resistencia muy
elevada.
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
La longitud del dispositivo. A mayor longitud, mayor resistencia.

La sección del dispositivo. A menor sección (grosor), mayor resistencia.
La resistencia se mide en una unidad llamada ohmio (Ω). El aparato
empleado para medirla es el ohmímetro.
Un ohmímetro se conecta en paralelo con el dispositivo cuya resistencia queremos
medir.
La potencia eléctrica
La potencia eléctrica mide la energía consumida cada segundo por un dispositivo
conectado a un circuito.
También podemos decir que la potencia eléctrica es la energía suministrada por el
generador a los electrones cada segundo.
Su unidad de medida es el watio (W), aunque con mucha frecuencia se emplea su
múltiplo, el kilowatio (kW).
Contesta…
12. ¿Qué debe existir entre dos puntos de un circuito para que los electrones
circulen por él?
o Una diferencia de potencial entre los dos puntos del circuito
o No tiene que haber nada en especial, ya que los electrones
circulan
libremente por él.
13. ¿Por dónde salen los electrones de una pila?
o Por el polo negativo
o Por el polo positivo
14. Si escuchas a un electricista decir que la corriente eléctrica en un circuito sale
por el polo positivo y entra por el negativo, ¿a qué sentido de la corriente se está
refiriendo?
o Al sentido real del movimiento de los electrones
o Al sentido convencional de la corriente eléctrica
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15. Si necesitamos un hilo de cobre que ofrezca mucha resistencia eléctrica, ¿cuál
de los siguientes deberíamos elegir?
o Un hilo largo y grueso
o Un hilo corto y grueso
o Un hilo largo y delgado
o Un hilo corto y delgado
16. ¿Cuál de las siguientes unidades se emplea para medir la potencia?
o Ohmio
o Watio
o Amperio
o Voltio
3.- Relaciones entre las magnitudes eléctricas
Una de las relaciones más importantes de las que se cumplen en un circuito eléctrico es
la conocida como ley de Ohm, que dice lo siguiente:
El voltaje entre dos puntos de un circuito es igual al producto de la intensidad de
corriente que circula entre esos dos puntos por la resistencia eléctrica que haya
entre ellos.
La fórmula es que resume todo esto es:
𝑽= 𝑰∙𝑹
La ley de Ohm también se puede expresar con estas dos fórmulas, equivalentes a la
anterior:
𝑰=
𝑽
𝑹
𝑹=
𝑽
𝑰
Hay otra importante relación entre las magnitudes que hemos estudiado. Nos permite
calcular la energía que suministra un generador (o que consume algún componente
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eléctrico). Nos referimos a ella como la fórmula de la potencia, y es tan sencilla como
las anteriores:
𝑃𝑂𝑇𝐸𝑁𝐶𝐼𝐴 = 𝑉𝑂𝐿𝑇𝐴𝐽𝐸 ∙ 𝐼𝑁𝑇𝐸𝑁𝑆𝐼𝐷𝐴𝐷
𝑷= 𝑽∙𝑰
Esta fórmula nos viene muy bien para saber la potencia que debemos contratar
con
nuestro
suministrador
eléctrico,
dependiendo
de
la
cantidad
de
electrodomésticos que tengamos en casa.
De esta fórmula se pueden deducir otras dos equivalentes:
𝑰=
𝑷
𝑽
𝑽=
𝑷
𝑰
Ejemplos:
A) La tensión eléctrica que llega a nuestro hogar es de 220 voltios. Tenemos
contratada una potencia de 5500 watios. ¿Qué intensidad de corriente
máxima puede soportar la instalación eléctrica de mi casa?
Solución:
Haciendo un simple cálculo:
𝐼=
5500
= 𝟐𝟓 𝒂𝒎𝒑𝒆𝒓𝒊𝒐𝒔
220
B) ¿Qué resistencia ofrece una bombilla de 9 voltios de tensión por la que
circula una intensidad de corriente de 90 miliamperios?
Solución:
Lo primero es pasar los miliamperios a la unidad fundamental de
intensidad de corriente, el amperio. Para ello, basta dividir entre
1000, es decir:
90 𝑚𝐴 = 0,09 𝐴
A continuación, aplicamos la fórmula conveniente:
𝑅=
𝑉
9
=
= 𝟏𝟎𝟎 𝒐𝒉𝒎𝒊𝒐𝒔
𝐼 0,09
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Contesta…
17. La resistencia del timbre del circuito se ha medido con un
ohmímetro y ha resultado ser de 150 Ω.
a) ¿Qué intensidad de corriente circula por él?
o3 A
o O,3 A
o 0,03 A
b) ¿Qué potencia consume?
o 0,15 W
o 1,5 W
o 150 W
18. La resistencia de la bombilla del circuito es de 3,75 Ω.
a) ¿Qué voltaje debería suministrar la pila para que por
la bombilla pasara una corriente de 4 A?
o 150 V
o 15 V
o 1,5 V
b) ¿Qué potencia suministra la pila al circuito?
o 30 W
o 45 W
o 60 W
c) ¿Lucirá la bombilla a pleno rendimiento?
o No, ya que la pila no suministra la potencia suficiente
o Si, ya que la pila suministra la potencia de la bombilla
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19. Calcula la diferencia de potencial entre los dos puntos del siguiente circuito:
o V = 5 voltios
o V = 6 voltios
o V = 1,5 voltios
20. Estas dos pilas están colocadas en serie. ¿Cuál es el voltaje de la segunda pila?
o X = 3 voltios
o X = 3 watios
o X = 9 voltios
21. Para completar los datos del siguiente circuito, recuerda que dos pilas en
paralelo tienen la misma tensión y dos pilas en serie, suman sus tensiones.
Sabiendo esto, calcula los datos que faltan.
o V1 = 4 voltios y x = 4 voltios
o V1 = 4 voltios y x = 3 voltios
o V1 = 8 voltios y x = 5 voltios
22. Completa la siguiente tabla aplicando la ley de Ohm y la fórmula de la potencia.
VOLTAJE (V)
INTENSIDAD (I)
RESISTENCIA (R)
0,25
5
12
24
220
POTENCIA (P)
100
1,5
16
2200
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4.- Componentes básicos de un circuito electrónico
Mientras que un circuito eléctrico puede ser muy grande, como la instalación eléctrica
de nuestra casa, un circuito electrónico suele ser muy pequeño.
Los componentes electrónicos se conectan formando circuitos que se montan sobre
una placa. La placa formará parte de un dispositivo electrónico que realizará
alguna función.
Los componentes electrónicos se clasifican en dos grupos:

Componentes pasivos. Tienen solo dos terminales y por ellos pasa una sola
corriente eléctrica. No pueden actuar en el circuito modificando la corriente que
pasa
por
él.
Entre
ellos
destacan
los
resistores
(resistencias),
los
condensadores, las bobinas y los diodos.
Resistores

Condensadores
Bobinas
Diodos led
Componentes activos. Tienen varios terminales y por ellos pueden pasar varias
corrientes. Controlan el circuito decidiendo si la corriente pasa o no pasa. Entre
ellos están los transistores y los circuitos integrados.
Circuitos integrados
Transistores
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4.1.- Componentes pasivos
Resistencias o resistores
Son los más usados en los circuitos electrónicos. Dificultan el paso de la corriente
eléctrica en mayor o menor grado.
Su misión es la de repartir adecuadamente las tensiones y las corrientes que
necesitan los demás componentes para funcionar.
Los símbolos usados para representar las resistencias son:
Las hay de varios tipos:

Fijas. Son pequeños cilindros fabricados de diversos materiales.
Tienen más o menos resistencia (fija) dependiendo de su tamaño
y grosor.

Variables. Tienen un contacto móvil que se puede
deslizar o girar para cambiar el valor de la resistencia
que ofrecen al paso de la corriente. Se usan en los
reguladores de luz, en el control de volumen de una
radio, en el control de velocidad de un ventilador, etc.
También reciben el nombre de potenciómetros.

Especiales. El valor de estas resistencias dependen de alguna circunstancia física
(temperatura, luminosidad que reciben). Se suelen utilizar en los sistemas de
alumbrado público que se encienden automáticamente cuando la cantidad de luz
natural disminuye (fotoresistores). Otro tipo se utiliza en los sistemas
automáticos de climatización (termistores).
Fotoresistor
Termistores
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Condensadores
Son dispositivos capaces de almacenar carga eléctrica que más tarde puede usarse
para establecer una corriente mientras el condensador se descarga.
Están formados por dos capas de un material que conduce la
electricidad, separadas de una capa de otro que no la conduce
y que se llama dieléctrico.
Al conectarlo a una pila, la corriente circula entre sus
terminales al mismo tiempo que la carga se va acumulando.
La cantidad de carga que puede almacenar por cada voltio al que esté sometido se
llama capacidad del condensador y su unidad de medida es el faradio (F).
Cuando un condensador está completamente cargado la corriente no puede circular por
él.
Un condensador cargado se comporta como un interruptor abierto, impidiendo el
paso de corriente.
Se usan por ejemplo en el sintonizador de emisoras de radio, en el flash de una cámara
de fotos, etc.
Bobinas
También llamadas inductores, consisten en un hilo de cobre enrollado alrededor de un
aislante.
Cuando la corriente eléctrica pasa por una bobina, ésta crea un campo magnético
que almacena energía y que se opone a que la intensidad de corriente que la
atraviesa cambie de forma brusca.
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Un ejemplo de su utilización está en el encendido y apagado de ciertos dispositivos,
para evitar que se produzcan de forma brusca y que lo hagan con cierto retardo.
Diodos
Un diodo es un elemento formado por material semiconductor que permite el paso
de la corriente eléctrica en un sentido pero no en el contrario.
Tiene dos patas, por una entra la corriente y por la
otra sale sin cambio, pero lo impide en el sentido
contrario.
Además, sirve para proteger elementos que se
estropearían si la corriente llegase por el sentido
incorrecto.
Símbolo del diodo
Los LED son diodos con una propiedad muy característica:
Emiten luz cuando la corriente eléctrica pasa por ellos. Todas esas lucecitas
rojas, verdes, etc, que se mantienen encendidas en aparatos de televisión,
ordenadores, etc, son leds. También se utilizan en rótulos luminosos, linternas y
cada vez más, en iluminación.
4.2.- Componentes activos
Transistores
Los transistores son elementos semiconductores que sirven principalmente para
amplificar la señal eléctrica, para conmutarla, para rectificarla, etcétera.
Están
en
cualquier
circuito
eléctrico
de
cualquier
electrodoméstico. A diferencia del diodo, tienen tres patas,
llamadas emisor, colector y base. Su funcionamiento es
complejo, y la variedad de tipos de transistores es enorme.
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Circuitos integrados
Un circuito integrado (chip o microchip) es un pequeño bloque semiconductor en el
que están fabricados y convenientemente conectados, en una sola pieza y sin
cables, todos o casi todos los componentes electrónicos necesarios para realizar
una función determinada.
Los componentes que con más facilidad se pueden
integrar son los diodos y los transistores.
Los chips son tan pequeños que deben ir protegidos
por una cápsula, desde la que salen conexiones
(patillas) que permiten manejarlo y conectarlos en
un circuito.
Cada patilla va conectada interiormente a una parte del chip mediante un cable finísimo,
casi microscópico.
Hay chips de todo tipo y tamaño. Desde los que contienen solo
unas decenas de componentes y realizan funciones electrónicas
básicas, hasta los que contienen millones de transistores y
realizan operaciones muy complejas, como los microprocesadores
de los ordenadores.
Contesta…
23. ¿Cómo es un componente incapaz de amplificar la intensidad de la corriente que
lo recorre?
o Pasivo
o Activo
24. ¿Cuáles de los siguientes componentes son activos?
o Resistencias o resistores
o Transistores
o Condensadores
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25. Si tuvieras que usar una resistencia sensible a los cambios de temperatura, ¿cuál
de estas usarías?
o Termistores
o Fotoresistores
26. ¿Qué tipo de resistencia se emplea en el control del volumen de un aparato de
televisión?
o Una resistencia especial
o Una resistencia fija
o Un potenciómetro
27. ¿Qué unidad se utiliza para medir la capacidad de un condensador?
o El amperio
o El ohmio
o El faradio
28. ¿Cómo está un condensador cuando se comporta como un interruptor abierto?
o Descargado
o Cargándose
o Cargado
29. ¿Cuál de las siguientes frases es la correcta?
o Un diodo siempre permite el paso de la corriente eléctrica, en un sentido o
en el contrario
o Un diodo solo permite el paso de la corriente eléctrica en un único sentido
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30. ¿Qué componente se instala para conmutar la señal eléctrica en un circuito
electrónico?
o Diodos
o Transistores
o Resistores
31. Para terminar contestarás a unas preguntas relacionadas con el siguiente circuito
eléctrico:
1) ¿Cómo están las bombillas 4 y 5?
o En serie
o En paralelo
2) ¿Cómo están las bombillas 1 y 2?
o En serie
o En paralelo
3) ¿Cuál es la tensión que suministra la batería?:………………………… voltios
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4) Si el interruptor 1 está abierto, ¿cómo están las bombillas 1 y 2?
o Apagadas
o Encendidas
5) El interruptor 2 está cerrado y la bombilla 3 está fundida, ¿cómo está la
bombilla 7?
o Encendida
o Apagada
6) De los tres interruptores, sólo el 3 está cerrado, ¿qué bombillas estarán
encendidas?
7) ¿Qué bombillas están encendidas en el caso que sólo el interruptor 2 esté
cerrado?
8) Si la bombilla 2 se funde, ¿qué ocurrirá con la bombilla nº 1?
o No tiene nada que ver
o Que se funde también
o Que no enciende
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