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Transcript
Departamento de Tecnología
1º ESO
Índice
1. Circuito eléctrico
2. Magnitudes eléctricas fundamentales.
2.1. Intensidad.
2.2. Tensión.
2.3. Resistencia.
3. Ley de Ohm .
4. Asociación de componentes .
4.1. Serie.
4.2. Paralelo.
5. Cálculos en circuitos .
Es un conjunto de elementos conectados entre sí, por los que
circula una corriente eléctrica, con el fin de realizar un trabajo
( encender bombillas, motores, etc.)
Bombilla
Interruptor
Cable
Motor
Pila
Fusible
La corriente eléctrica
La materia que nos rodea (un bolígrafo, el aire, la comida,….) está
formada por cargas eléctricas positivas y negativas.
Las cargas negativas se llaman electrones.
La corriente eléctrica es el movimiento de los electrones a
través de un conductor.
Vídeo
Los componentes que forman un circuito se clasifican en 5 grupos:
• Generadores
Generadores
protección
Elementos de
• Elementos de mando y maniobra
y maniobra
• Conductores
• Elementos de protección
Receptores
Elementos de mando
• Receptores
Generadores
Dispositivos que originan y proporcionan la energía necesaria para
que circule la corriente eléctrica en un circuito.
Elemento
Real
Símbolo
Pila
Batería
Generador
G
Receptores
Elemento
Real
Dispositivos a los que llega la electricidad y la
transforman en otro tipo de energía ( luz, calor,
sonido, movimiento,…)
Símbolo
Bombilla
Motor
Tipo energía
E. Luminosa
M
E. Mecánica
Resistencia
E. Calorífica
Zumbador
E. Sonora
Conductores
Se encargan de unir el resto de componentes del
circuito, permitiendo así el paso de la corriente
eléctrica.
Cables
Cables que se cruzan
Cables unidos
Elementos de mando y maniobra.
Dispositivos que sirven para dirigir o interrumpir a voluntad el
paso de la electricidad.
Elemento
Real
Símbolo
Interruptor
NA
Pulsador
NC
Conmutador
Elementos de protección
Dispositivos que protegen el circuito contra posibles
cortocircuitos, sobrecargas, fallos de funcionamiento, etc.
Elemento
Fusible
Real
Símbolo
Se trata de dibujar con los símbolos el circuito real.
Interruptor
Bombilla
Pila
Identificamos cada elemento
Dibujamos el esquema con los símbolos eléctricos.
Circuito real
Esquema eléctrico
• Colocamos los símbolos
• Unir con líneas.
Circuito eléctrico (símil hidráulico)
2. Magnitudes eléctricas fundamentales.
Cuando una corriente eléctrica circula por un circuito eléctrico
cerrado, se originan una serie de fenómenos que dan lugar a las
magnitudes eléctricas: resistencia, intensidad, tensión,….
2.1. Intensidad (I)
La intensidad (I) es la cantidad de carga (electrones) que pasa por
un conductor en un segundo.
La intensidad se mide en Amperios (A)
2. Magnitudes eléctricas fundamentales.
2.2. Tensión (V).
El voltaje o tensión (V) es la energía por unidad de carga que hace
que estas circulen por el circuito.
El símil hidráulico sería equivalente a dos bidones uno lleno de agua y otro
vacío.
h
Los generadores (pilas) son los encargados de crear una
diferencia de potencial en el circuito.
La tensión se mide en voltios (V).
h
2. Magnitudes eléctricas fundamentales.
2.3. Resistencia (R).
La resistencia (R) es la oposición o dificultad que presenta un conductor
al paso de la corriente eléctrica.
El valor de la resistencia se mide en ohmios (Ω).
3. Leyes básicas de la electricidad.
Vídeo
3.1. Ley de Ohm.
La intensidad que circula por un conductor es igual a la tensión
dividida por la resistencia.
Vab
V
I
R
Regla nemotécnica
ab
a
b
R
I
Ejercicios:
1º. Calcula la intensidad que circula por una resistencia de 100 Ω sometida a
una tensión en sus extremos de 10 V.
Datos:
R = 100 Ω
Vab = 10 V
Fórmula:
V
I
R
ab
Sustituimos
10V
I
100
I = 0,1 A
2º. Calcula la tensión en los extremos de una resistencia de valor 100 Ω
por la que circula una intensidad de 2 A.
Datos:
R = 100 Ω
Vab
a
I=2A
b
R =100Ω
I=2A
Fórmula:
Despejamos Vab= VR
V
I
R
Vab= I R
ab
Vab= 2 A * 100 Ω ;
Vab= 200 V
3º. Calcula el valor de una resistencia con una tensión en sus extremos
de 10 V por la que circula una intensidad de 2 A.
Datos:
Vab=10 V
VR = 10 V
Fórmula:
V
I
R
ab
I=2A
a
R
b
I=2A
Despejamos R:
10V
R
2A
V
R
I
ab
R=5Ω
4. Asociación de componentes.
4.1. Asociación en serie.
Se conectan una a continuación de otro
Esquema
RB1
RB2
RB3
RBT
Se puede convertir en una única resistencia
equivalente sumando sus valores
RBT = RB1 + RB2 + RB3
Tres bombillas en serie conectadas a una pila de 6 V
Si se funde una
bombilla el resto deja
de funcionar.
A más bombillas en
serie, menos luz
emite cada una.
Características:
• La intensidad que pasa por
cada resistencia es la misma.
•La tensión se reparte. Cada
bombilla se queda con 2 V.
4.2. Asociación en paralelo.
Lo conectamos
a una pila de 6 V
 Se conectan los extremos de los componentes entre sí.
6V
6V
Características:
6V
• La tensión en cada bombilla es
la misma. (6 V en cada una)
• Si se funde una bombilla, el
resto sigue funcionando.
4.2. Asociación en paralelo.
Si conectamos una bombilla en paralelo a una pila, se ilumina igual que
si conectamos más.
Todas las
bombillas
tienen la
tensión de
la pila.
La pila con una sola bombilla dura más.
Circuito mixto dos bombilla y un motor:
Conecta los cables.
A
Circuito mixto dos bombilla y un motor:
Conecta los cables.
¿Cómo funciona?
B
¿Qué ocurre?
¿Por que?
Conecta un cable entre los puntos A y B del circuito.
5. Resolución de circuitos.
Formado por una pila y un receptor
(bombilla, motor, resistencia,…)
5.1. Circuito simple
Pasos:
1. Dibujamos el esquema eléctrico y
ponemos los datos.
2. Ponemos los datos y la fórmula
3. Sustituimos en la fórmula y despejamos
lo que nos falta.
Problema:
I = 0,05A
Vpila
RB = 1000 Ω
Calcula la tensión en una resistencia de 1000  por la
que pasa una intensidad de 0,05 A.
Ley de Ohm
Datos
R = 1000 
I = 0,05 A
V
I
R
Sustituimos
0,05 A 
V
1000 
Pasa multiplicando
Despejamos la tensión V
V  1000  x 0,05 A
V = 50 V
5.2. Circuito en serie
Problema:
Formado por una pila y varios receptores
conectados en serie (bombilla, motor, resistencia,…)
Se conecta en serie una bombilla de 20 Ω de resistencia y
un motor de 80 Ω y una pila de 10 V. Calcula la intensidad y
la tensión en la bombilla y en el motor.
Pasos:
1. Dibujamos el esquema eléctrico y ponemos
los datos.
2. Agrupamos los elementos en serie.
Sumamos el valor de sus resistencias.
El circuito se transforma en uno simple.
Datos
RB = 20 Ω
RM = 80 Ω
Cálculo resistencia equivalente:
RT = RB +RM
RT = 20Ω + 80Ω
Vpila = 10 V
RB = 20 Ω
M
Vpila = 10 V
I
Se transforma el circuito
RM = 80 Ω
Vpila = 10 V
RT = 100Ω
5.2. Circuito en serie
Pasos:
3. En el circuito equivalente aplicamos la ley de
Ohm y obtenemos la intensidad.
Vpila = 10 V
I
RT = 100Ω
I
Volvemos al circuito original:
Bombilla
RB = 20 Ω
I = 0,1 A
RT
10 V
I
100 
I  0,1A
Al estar en serie la Intensidad es la misma para la
bombilla y el motor.
RB = 20 Ω
Vpila = 10 V
V pila
M
I = 0,1 A
I
VBombilla
RBombilla
RM = 80 Ω
4. Aplicamos la ley de Ohm a la bombilla y
al motor y sacamos su tensión.
Motor
0,1 A 
VBombilla
20 
I = 0,1 A
Despejamos la tensión VBombilla
VBombilla  20 x 0,1 A
RM = 80 Ω
VBombilla  2 V
VMotor
I
RMotor
VMotor  I  RMotor
VMotor  80 x 0,1 A
VMotor  8 V
5.3. Circuito en paralelo
Formado por una pila y varios receptores
conectados en paralelo (bombilla, motor, resistencia,…)
Problema:
Se conecta en paralelo una bombilla de 20 Ω de resistencia
y un motor de 80 Ω y una pila de 10 V. Calcula la intensidad
y la tensión en la bombilla y en el motor.
Pasos:
1. Dibujamos el esquema eléctrico y
ponemos los datos.
2. Como están conectados en paralelo,
la tensión es la misma e igual a la pila.
RB = 20Ω
VBombilla  VMotor  V pila  10 V
RM = 80 Ω
3. Se aplica la ley de Ohm a cada componente.
M
I B  0,5 A
Vp = 10 V
Bombilla
RB = 20 Ω
VBombilla  10 V
I M  0,125 A
V
I Bombilla  Bombilla
RBombilla
I Bombilla 
10 V
20 
Motor
RM = 80 Ω
I Motor 
VMotor
RMotor
I Motor 
10 V
80 
I Motor  0,125 A
VMotor  10 V
La intensidad de la pila es la suma de las dos
I Bombilla  0,5 A
ITotal  I B  I M
ITotal  0,5 A  0,125 A
ITotal  0,625 A