Download Guia electricidad circuitos electricos

Circuitos Eléctricos
Educación Tecnológica
Curso: 8°
Estamos en un mundo dominado por la electricidad.
¿Qué nos sucedería cuando se corte la luz eléctrica?
Cenaríamos quizás con unas románticas velas y encenderíamos una antigua lámpara a gas, pero
¿no nos sentiríamos un poco desconectados del mundo?
Hoy gracias a los computadores, las líneas telefónicas y los satélites está permanentemente
funcionando Internet y las redes de computadores de área local de cada empresa del país y del
mundo. La mayoría de los servicios se encuentran en “línea”, es decir, con un fácil acceso para el
usuario sólo haciendo un clic sobre el vínculo deseado en la pantalla del computador. Los bancos,
las empresas, las instituciones educativas, las organizaciones gubernamentales, los servicios de
correo electrónico y todo tipo de información viajan a una velocidad sorprendente y llegan a
nosotros con ayuda de la electricidad.
La mayoría de los artefactos que usamos funcionan gracias a la electricidad: las lámparas, el
computador, la impresora, la radio, el televisor, el tostador eléctrico, el escáner, las luces del árbol
de navidad, el horno microondas, entre muchos otros elementos dentro de la ciudad como los
faroles de las calles, las luces de las vitrinas y avisos luminosos, entre otros. Piensa y descubrirás
muchos más...
¿Y qué es la electricidad?
E
L
E
C
T
R
I
C
I
D
A
D
s una de las formas de energía más utilizada por los habitantes del mundo
desarrollado.
os usos que tiene son variables, desde ayudar a funcionar los medios
audiovisuales y los electrodomésticos hasta máquinas de empresas.
s una energía no contaminante al consumirla, pero al producirla, la
construcción de embalses y lagos artificiales alteran el ambiente.
uanto mayor es el uso de la electricidad, más elevado el nivel de vida del
ser humano.
odo Chile tiene centrales eléctricas como Rapel y Pehuenche que son
hidroeléctricas y Ventanas y Laja que son termoeléctricas.
edes eléctricas o pilas hacen que un objeto funcione con electricidad.
mplica conceptos como corriente, kilowatt, voltaje, resistencia.
onviene utilizarla porque es una energía limpia, fácil de distribuir y de
convertir en otras formas de energía.
ncluso es la base de todo impulso nervioso y en la naturaleza la vemos
relejada en los impactantes rayos.
esde los inicios del universo existe la electricidad.
ntes, en los primeros experimentos con electricidad, los científicos la
producían por frotamiento de algunos materiales como cristal y seda.
esde 1880 la electricidad comienza a llegar a las casas, oficinas y fábricas
de grandes ciudades como Nueva York, Londres y París.
En esta guía nos concentraremos en uno de los temas de esta gran forma de energía: CIRCUITOS
ELÉCTRICOS.
¿Qué es un circuito eléctrico?
Es un “Conjunto de operadores o elementos que unidos entre sí permiten una circulación de electrones (corriente eléctrica).
Recordemos qué es un electrón...
La materia no es una cosa continua, indivisible, si no que está constituida por unos elementos básicos denominados
átomos. Los átomos se unen entre sí para formar moléculas, y las moléculas se unen para formar la materia compleja.
A su vez, los átomos están formados por tres elementos constitutivos básicos:
-
electrones: partículas con carga negativa.
-
protones: partículas con carga positiva.
-
neutrones: partículas sin carga, más pesadas que las anteriores.
1
Si una corriente eléctrica recorre un camino y vuelve a ese mismo punto, podemos decir que se ha establecido un circuito
eléctrico.
Veamos qué es una corriente eléctrica...
La corriente eléctrica es un desplazamiento de cargas negativas o electrones por un conductor.
En todo circuito eléctrico podemos observar como mínimo tres elementos fundamentales: generador, conductores y
receptores.” 2
GENERADOR: Elemento que proporciona la energía eléctrica. Ayuda a mantener una corriente eléctrica constante y es
capaz de reponer los electrones en el polo (-) a medida que los operadores que conectamos al circuito lo vayan necesitando.
Ejemplos: pila o batería.
PILA
BATERÍA
3
1
Imagen extraída desde: www.htmlweb.net/redes/tcp_ip/ capa_1/images/circuito.gif
Gómez Olalla, L.A.– Silva Rodríguez, F.– Jiménez Álvarez, J. –Almaraz Martín, Á. “Tecnología 1”Editorial Mac Graw Hill. Madrid – España - 1993
3
Imagen extraída desde: www.duracell.com
2
RECEPTORES o RESISTENCIA: Son elementos muy diversos que sirven para transformar la energía eléctrica recibida en
otros(s) tipos de energía. Ejemplos: Ampolleta que transforma la energía eléctrica en energía lumninosa; un timbre que la
transforma en acústica y un motor en energía mecánica.
AMPOLLETA o BOMBILLA
TIMBRE
MOTOR
El funcionamiento de un circuito depende del número de resistencias como de la forma en que éstas se encuentren
conectadas.
CONDUCTORES: Sustancias que permiten el paso de la electricidad. En un buen conductor, cada átomo tiene uno o varios
electrones libres. El núcleo no los puede retener, por lo que se pueden desplazar por el conductor. Normalmente esto ocurre
de forma aleatoria, por lo que no aparece un flujo de electrones en un sentido determinado. Sin embargo si hay una
diferencia de voltaje entre los extremos del conductor, los electrones son atraídos hacia el extremo positivo y de esta forma
aparece una corriente.4 Son los operadores que transportan la energía eléctrica. Son el camino por el cual circulan los
electrones. Ejemplo de buenos conductores de electricidad son todos los metales (plata,oro, cobre, alumnio...), los hilos y
cables de metal.
conductores
5
aislantes
AISLANTES: Sustancias que no permiten el paso de la electricidad. Es por esto que se han desarrollado distintos materiales
que son utilizados como aislantes, ejemplo de ello son la madera, la porcelana y la baquelita (resina sintética) que se
generalizó en la década de 1910 para realizar los cuerpos de los enchufes que deben estar correctamente aislada de los
conectores metálicos. Otros aislantes son: la piel, las cenizas, la tiza, el pelo, las plumas, vidrio, las piedras preciosas,
vegetales disecados, resina y ámbar.
Existen otros elementos que forman parte de un circuito eléctrico como:
ELEMENTOS DE MANIOBRA: Son aquellos elementos que nos permiten manejar un circuito a voluntad. Ejemplos:
Interruptores, pulsadores, conmutadores.
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN: Son los elementos que protegen todo circuito eléctrico de posibles sobrecargas que se
pueden presentar de forma imprevista. Ejemplo: Fusibles, diferenciales, interruptores automáticos.
INTERRUPTOR
-
INTERRUPTOR AUTOMÁTICO
El interruptor: Operador destinado a abrir o cerrar el circuito eléctrico, cuando se desee. Es una pieza de un
material conductor que accionada por un determinado mecanismo deja pasar o impide el paso de los electrones.
Parker, Steve – “Electricidad”. Fernández Editores. Traducción del libro “EyeWitness Science 1- Electricity” Editorial Dorling Kindersley. Ciudad de México.
México. 1994.
5 Imagen extraída de: www.f2estudio.com/images/ enchufe.gif
4
¿Existen tipos de circuitos?
CIRCUITO ABIERTO
CIRCUITO CERRADO
CIRCUITO EN SERIE
CIRCUITO EN PARALELO
Circuito en el cual están todos los operadores a
continuación del otro en el mismo cable.
Circuito en el cual los operadores se instalan en
cables distintos.
Entre más operadores instalados menos movimiento
o luz dan. Si falla uno de ellos, falla todo el circuito.
Ejemplo: Luces de Navidad.
Los operadores que se conecten funcionan igual,
independientemente del número de ellos que estén
instalados.
Esquema de circuito en paralelo
Esquema de circuito en serie
***
***
CIRCUITO MIXTO
Son aquellos circuitos que conectan resistencias o receptores en paralelo y en serie.
Esquema de circuito mixto
***
***NOTA: Para entender mejor estos esquemas ve en la siguiente síntesis de símbolos de operadores eléctricos.
SÍMBOLOS PARA REPRESENTAR ESQUEMAS DE CIRCUITOS
Pila o batería
Pulsador cerrado
Ampolleta
Motor de corriente
continua
Interruptor abierto
Cruce de cables de
conexión
Interruptor cerrado
Cruce de cables sin
conexión
Pulsador abierto
Fusible
ACTIVIDADES:
Realiza con tu compañero un trabajo escrito con las siguientes actividades.
1. Explicar el funcionamiento de las centrales termoeléctricas y las hidroeléctricas.
2. Investiga dónde existen más centrales termoeléctricas e hidroeléctricas en nuestro
país. Anota en una tabla el nombre, el tipo de central (termoeléctrica o hidroeléctrica y
la región ubicada. Ubíquenlas en un mapa de Chile.
3. En una hoja en blanco dibujen los tipos de circuitos que existen, con el nombre de
cada una de las partes representadas. Puedes hacerlo volumétrico o en esquema.
4. Recuerda qué significan estos dibujos y busca los que no aparecen en la guía dentro
del material bibliográfico sugerido por el(la) profesor(a).
5. Escribe qué significan estos conceptos:
6. Investiga qué son el VOLTAJE y los kilowatts.
7. Menciona qué materiales son aislantes o malos conductores y cuáles son buenos
conductores de electricidad.
8. Investiga sobre “el parque eólico Canela” incluye imágenes. (historia, tecnología,
funcionamiento, impacto en la comunidad)