Download Cálculo en el circuito eléctrico

Circuitos
Eléctricos
JAVIER PIQUER CARAPETO
Especialidad en Física y Química
ÍNDICE
Generalidades
Circuito eléctrico
Cálculo en un circuito eléctrico
Resumen
Bibliografía
ÍNDICE
Generalidades
Circuito eléctrico
Cálculo en un circuito eléctrico
Resumen
Bibliografía
Generalidades
Carga eléctrica (Resumen)
La Carga Eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia responsable de
producir las interacciones electrostáticas.
Existen dos tipos de carga (positiva y negativa). Los electrones (e-) poseen
carga negativa y los protones (p+) positiva.
Generalidades
Corriente Eléctrica.
La corriente eléctrica o intensidad
eléctrica, es el flujo de carga
eléctrica por unidad de tiempo que
recorre un material.
Se mide en:
C (Coulomb)
=A (Amperios)
s (segundo)
Generalidades
Tipos de Corriente Eléctrica.
Generalidades
Conductores y aislantes.
Elementos de un circuito
Generadores de energía eléctrica elementales.
• Una pila eléctrica o batería
eléctrica es un dispositivo que
convierte energía química en
energía eléctrica.
• La energía eléctrica resulta
accesible mediante dos terminales
llamados polos, electrodos o
bornes. Uno de ellos es el polo
positivo y el otro el polo negativo.
Símbolo Eléctrico
Elementos de un circuito
Ánodo y cátodo
•El ánodo es la carga eléctrica con exceso de electrones.
• El cátodo es la carga eléctrica con defectos de
electrones.
Generalidades
Diferencia de potencial.
• La tensión eléctrica o diferencia de
potencial (también denominada
voltaje) es una magnitud que
determina la energía consumida
por unidad de carga.
Su unidad es:
(Voltio) V =
W (Vatios)
A (Amperios)
Generalidades
Resistencia Eléctrica.
• Es la oposición de la corriente eléctrica cuando
circula a través de un conductor.
• Se mide en ohmio
Ω.
Generalidades
Asociación de resistencias . (Serie)
Ejemplo:
Se cumple:
Rt=R1+R2+R3+.....
Generalidades
Asociación de resistencias (paralelo //).
Ejemplo:
Se cumple:
R1 R2  R3
Rt=
(R2  R3)+(R1 R3)+(R1  R2)
Generalidades
Asociación de resistencias (mixtas).
Ejemplo:
Generalidades
Ley de Ohm.
• La diferencia de potencial que
aparece entre los extremos de un
conductor
determinado
es
proporcional a la intensidad de
corriente que circula por dicho
conductor.
V= R × I
Generalidades
Potencia eléctrica.
• la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un
momento determinado.
Se mide en:
J (julio)
W (vatio)=
s (segundos)
Se calcula mediante:
2
P = R×I
2
V
=
R
= V×I
ÍNDICE
Generalidades
Circuito eléctrico
Cálculos en el circuito eléctrico
Resumen
Bibliografía
Circuito eléctrico
Composición.
El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por el que se desplazan
las cargas eléctricas.
Circuito eléctrico elemental
Tipos de circuitos eléctricos.
Circuito eléctrico elemental
Elementos.
Circuito eléctrico
Composición.
¿Faltaría algún elemento conocido y muy importante?
Os doy una pista, sirve como medida de protección.
Fusible
Circuito eléctrico
Composición.
Interruptor
Pila
Bombilla
Fusible
ÍNDICE
Generalidades
Circuito eléctrico
Cálculo en un circuito eléctrico
Resumen
Bibliografía
Cálculo en un circuito eléctrico
Ejercicio .
En el circuito eléctrico de la figura la pila tiene una tensión de 4,5 V y las tres bombillas
tienen una resistencia interna de, la B1= 2Ω, B2= 5Ω Y B3 =5Ω.
a) Calcula la potencia total que se disipa por las tres bombillas, cuando se cierra el
interruptor.
Requi (B1//B2)
Solución:
1º Hacemos la asociación de resistencias, B2//B3 y el resultado dará una resistencia
que estará en serie con la de B1.
R2  R3
55
Requi (B2 // B3) =
=

 2,5 Ω
1
1
(R2 + R3) (5  5)
+
R2 R3
1
Cálculo en un circuito eléctrico
Ejercicio (Continuación) .
Nos quedaría:
BEQUIFINAL= B1 + (B2//B3)
2º Sumamos las dos resistencias que tenemos ahora y nos quedaría.
BEQUIFINAL= B1 + (B2//B3)= 2 + 2.5 = 4,5 Ω
Cálculo en el circuito eléctrico
Ejercicio (Continuación) .
3º Aplicamos la ley de Ohm en la bombilla:
I
V bombilla
V pila=4,5V
V pila=4,5V= bombilla; V bombilla = R  I
4,5 = 4,5 × I; I = 1 A
4º La potencia disipada en la resistencia de la bombilla equivalente final será:
P = R×I
2
2
= 4,5 ×1 = 4,5 W
Cálculo en el circuito eléctrico
Ejercicio .
b) Calcula la potencia disipada por cada bombilla.
La intensidad será igual a
1 A (antes calculados)
I=1A
V pila=4,5V
La suma de sus potencias debería ser igual a los 4,5W antes calculados. Vamos a
comprobarlo:
•La potencia disipada en la resistencia de la bombilla 1 es:
P (B1) = R×I
2
2
= 2 ×1 = 2 W
Cálculo en el circuito eléctrico
Ejercicio (continuación) .
•La potencia disipada en la bombilla 2 y 3 será:
La intensidad que entra y
sale de las dos bombillas
es de 1 A ¿Pero cual será
el valor de dicha
intensidad que atraviesa
cada una de ellas?
I
•¿ Qué intensidad recorrerá la bombilla 2 y 3?:
Pues al tener la misma resistencia las dos bombillas, la corriente se dividirá en dos
partes iguales, es decir, tendremos 0,5 A atravesando cada una de las dos bombillas.
•Por lo tanto la potencia consumida por la bombilla 2 y 3 será la misma e
igual a:
P (B2 y B3) = R×I
2
2
= 5 ×0,5 = 1,25 W
Cálculo en el circuito eléctrico
Ejercicio (Continuación)
•Por lo tanto si sumamos la potencia disipada de cada resistencia:
P (B1)+P (B2)+P (B3) =2+1,25+1,25= 4,5 W
Nos da la misma potencia que la anterior calculada como era de esperar.
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Circuito eléctrico
Cálculo en un circuito eléctrico
Resumen
Bibliografía
ÍNDICE
Generalidades
Circuito eléctrico
Cálculo en un circuito eléctrico
Resumen
Bibliografía
Bibliografía
1. Apuntes de la asignatura de Circuitos Eléctricos de ITI
2. Fisicalab.com.
3. Otras paginas de internet, Wikipedia, areatecnologia.com,
quimicaweb.net
Gracias por
su atención
Javier Piquer Carapeto
Especialidad en Física y Química