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Unidad / Unit 1 Electricidad - Electricity 3ºESO Technologies 1. CARGA ELÉCTRICA La carga eléctrica es una propiedad de todos los objetos y es responsable de los fenómenos eléctricos. Estos fenómenos son causados por las fuerzas eléctricas de atracción y repulsión. Toda la materia está compuesta de átomos. Los átomos están formados por otras partículas más pequeñas: • Electrones, tienen carga negativa y son los responsables de la corriente eléctrica. • Protones, tienen carga positiva. • Neutrones, no tienen carga, son neutros. En general, la materia es neutra, no tiene carga eléctrica. Esto significa que tiene el mismo número de cargas negativas que positivas. Algunas veces hay un movimiento de electrones de un material a otro. 2. CORRIENTE ELÉCTRICA Después de electrificar un bolígrafo de plástico, las cargas están en reposo. No se mueven por el material. Esto se conoce como electricidad estática. Sin embargo, al igual que el agua circulando por una tubería, los electrones pueden moverse a través de ciertos materiales y crear la corriente eléctrica. La corriente eléctrica es el movimiento de los electrones a través de un conductor Sentido real: es el que realmente llevan los electrones y va desde el polo negativo hacia el positivo. Sentido convencional: se aceptó por convenio, en este caso se considera que la circulación de la corriente va desde el polo positivo hacia el negativo. 3. MAGNITUDES ELÉCTRICAS • Voltaje o tensión (V): es la energía por unidad de carga que hace que estas circulen por el circuito. Se mide en voltios (V). • Intensidad (I): es la cantidad de carga que pasa por el conductor en un segundo. Si mide en amperios (A). • Resistencia (R): mide la oposición que presentan los conductores al paso de la corriente. Se mide en ohmios (Ω) • Potencia (P): es la cantidad de energía entregada o absorbida por elemento en un momento determinado. Se mide en vatios (W) • Energía (E): es la cantidad de trabajo desarrollada por un elemento de un circuito eléctrico. Se mide en vatios-hora (Wh) o en kilovatios-hora (kWh). Página 1/4 Unidad / Unit 1 Electricidad - Electricity 3ºESO Technologies 4. LEY DE OHM La Ley de Ohm relaciona las magnitudes voltaje, intensidad y Voltaje = Resistencia · Intensidad V=R·I resistencia: 5. OTRAS FORMULAS La Potencia se calcula: P = V · I (Potencia = Voltaje · Intensidad) La Energía generada o consumida se calcula: E = P · t (Energía = Potencia · tiempo). 6. CIRCUITOS ELÉCTRICOS Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados a través de los cuales circula corriente eléctrica. Los tipos de elementos de un circuito eléctrico son: generadores, receptores, componentes de control, y componentes de protección. Generadores: Generan electricidad: pilas, baterías, dinamos, célula fotovoltaica. Las pilas y baterías transforman la energía química en energía eléctrica. Tienen un polo positivo y un polo negativo. Receptores: Transforman la energía eléctrica en otras formas de energía: • Resistencias producen calor • Bombillas producen luz • Motor producen movimiento • Timbres producen sonido. Componentes de control y protección: Protegen a los receptores. Si circula demasiada corriente, se calientan y se funden interrumpiendo el paso de la corriente: Fusibles. Componentes de maniobra o control Permiten controlar el circuito (encenderlo y apagarlo): pulsadores, interruptores, conmutadores • Un interruptor tienen dos posiciones, una permite el paso de la corriente y la otra no. • Un pulsador similar a un interruption, pero solo realiza su trabajo mientras lo tengas presionado. • Un conmutador tiene dos posiciones y permite modificar el camino que deben seguir los electrones. 7. SIMBOLOGÍA Para representar de forma sencilla los elementos de un circuito eléctrico: Resistencia Timbre Fusible Resistencia variable LDR o Resistencia variable con la luz Página 2/4 Diodo Unidad / Unit 1 Electricidad - Electricity 3ºESO Technologies 8. CIRCUITOS SERIE Y PARALELO Cuando tenemos varios receptores, podemos elegir entre dos tipos de conexión: serie y paralelo. • La intensidad de corriente es la misma en todas las bombillas. • Se reparten el voltaje de la pila entre ellos. • Si se funde una bombilla, o la desconectamos, las demás se apagan. • La tensión es la misma en todos los receptores • La corriente total se reparte entre cada uno de los receptores • Si se funde una bombilla, o la desconectamos, las demás siguen encendidas. - Calculo de la resistencia Total o equivalente - Calculo de la resistencia Total o equivalente - RT = R1 + R2 + …. La Intensidad total es la misma en todos los elementos IT = I1 = I2 = …. El voltaje total es la suma de los voltajes de cada elemento VT = V1 + V2 + … 1/ RT = 1/R1 + 1/R2 + …. - La Intensidad total es la suma de la intensidad de - cada uno de los elementos IT = I1 + I2 + …. El voltaje total es el mismo en todos los elementos VT = V1 = V2 = … 9. CIRCUITOS MIXTOS Los circuitos mixtos son una combinación de los circuitos en serie y paralelo, es decir, un circuito mixto, es aquel que tiene circuitos en serie y paralelo dentro del mismo circuito. 10. CONEXIÓN DE PILAS O BATERIAS EN SERIE Y PARALELO La capacidad de una batería se mide en Amperio-hora (Ah) y es una medida de la carga eléctrica que es capaz de almacenar la batería. Para los dispositivos electrónicos con pequeñas baterías se utiliza el miliAmperio-hora (mAh). Cuantos más miliamperios-hora tenga una batería, más durará la descarga de esta, y por lo tanto más nos durará la batería en nuestro dispositivo SERIE VOLTAJE TOTAL = V1 + V2 + …. CAPACIDAD TOTAL = C1 = C2 PARALELO VOLTAJE TOTAL = V1 = V2 = … CAPACIDAD TOTAL = C1 + C2 + … Página 3/4 Unidad / Unit 1 Electricidad - Electricity 3ºESO Technologies 11. CORRIENTE ALTERNA / CORRIENTE CONTÍNUA La corriente continua (CC) es aquella que fluye a lo largo de un circuito eléctrico siempre en el mismo sentido. La mayoría de los dispositivos electrónicos que empleamos en nuestro día a día (ordenadores, tablets, teléfonos móviles, etc. hacen uso de este tipo de sistema. La corriente alterna (CA) cambia su sentido de circulación un determinado número de veces por segundo (en España, 50 veces). La mayoría de los motores eléctricos (grandes consumidores de electricidad a nivel mundial) utilizan corriente alterna. 12. INSTRUMENTOS DE MEDIDA MAGNITUD INSTRUMENTO SIMBOLO DE MEDIDA COLOCACIÓN Voltaje (V) Voltímetro El Voltímetro se coloca en paralelo con el dispositivo donde queremos medir la tensión Intensidad (I) Amperímetro El Amperímetro se coloca en serie con el dispositivo donde queremos medir la corriente. Resistencia (R) Ómetro o Ohmímetro Para medir Resistencia con el ohmímetro es necesario desconectar la resistencia a medir del circuito. No puede haber tensión. EJEMPLO Potencia (P) Vatímetro Energía (E) Contador eléctrico En la actualidad todos estos aparatos y otros más se encuentran en uno sólo conocido con el nombre de polímetro o Multímetro. Página 4/4