ELECTRICIDAD - Andalucía

tECNOLOGÍA Y DIGITALIZACIÓN

5) Magnitudes eléctricas

1) introducción

6) ley de ohm

2) TIPOS DE CORRIENTE

ELECTRICIDAD

7) tipos de circuitos

3) circuito eléctrico

8. Simulador Eléctrico

4) sentido de la corriente

1. Introducción

La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos. A su vez, los átomos están constituidos por electrones que se mueven alrededor de un núcleo, constituido por protones y neutrones. Los protones y los electrones tienen una propiedad conocida como carga eléctrica, responsable de que ocurran los fenómenos eléctricos. Mientras que los neutrones no poseen carga eléctrica, los electrones tienen carga negativa, y los protones poseen carga positiva. Una característica de las cargas, es que las cargas del mismo signo se repelen, mientras que las cargas con diferente signo se atraen.

2. Tipos de Corriente

La corriente eléctrica es el movimiento de las cargas (electrones) dentro de un conductor.

Existen dos tipos de corriente eléctrica según el movimiento de los electrones: 1.- Corriente continua: es aquella en la que los electrones siempre van en el mismo sentido dentro del conductor, siendo su valor constante en el tiempo. Los generadores de corriente continua (pilas, baterías, ... ) tienen polaridad, es decir, hay un polo positivo (cátodo) y otro negativo (ánodo). 2.-Corriente alterna: en este caso los electrones van y vienen dentro del conductor, por lo que el sentido va cambiando, al igual que su valor, que ya no es constante en el tiempo. Los generadores de corriente continua (alternadores, dínamos, ...) no tienen polaridad. Es el tipo de corriente que nos llega a casa desde la compañía eléctrica.

Efectos de la corriente eléctrica

La energía eléctrica se puede transformar en otros tipos de energía:

Efectos magnéticos

Efectos caloríficos

Efectos fisiológicos

Efectos químicos

Efectos lumínicos

3. Circuito Eléctrico

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí por los que circula la corriente eléctrica. Los elementos se conectan de modo que el conjunto debe permanecer cerrado para que los electrones puedan circular.

3. Circuito Eléctrico

ACTIVIDAD: Utilizando la simbología adecuada, dibuja los esquemas de los siguientes circuitos eléctricos e indica cada elemento de qué tipo es:

Circuito 1 ➢ una pila de 9 V ➢ un interruptor ➢ una bombilla ➢ cables

Circuito 2 ➢ una pila de 9 V ➢ un pulsador ➢ una bombilla ➢ una resistencia ➢ cables

Circuito 3 ➢ una pila de 9 V ➢ tres bombillas ➢ un interruptor ➢ cables

4. Sentido de la corriente

Por convenio se fijó que el sentido de la corriente eléctrica es contrario al flujo de electrones. Esto se debe a que, antes de que se descubriese que la corriente eléctrica es el resultado del movimiento de los electrones por un circuito, se pensaba que era debida al movimiento de cargas positivas. Los electrones circulan siempre desde el polo negativo de la pila (ánodo) hacia el polo positivo de la pila (cátodo). Por tanto, la corriente circulará en sentido contrario, desde el polo positivo hacia el negativo (desde el cátodo al ánodo).

5. Magnitudes Eléctricas

Las magnitudes fundamentales son tres:

Voltaje o Tensión eléctrica (V) El Voltaje es la Energía que la pila proporciona a cada carga o electrón para que circule por el circuito. Su unidad de medida es el Voltio (V) Intensidad de corriente (I): La Intensidad de corriente eléctrica es el número de electrones o carga eléctrica que atraviesan la sección de un conductor en un segundo. Su unidad de medida es el Amperio (A). Resistencia eléctrica (R) La Resistencia mide la oposición que presentan los conductores al paso de la corriente. Su unidad de medida es el Ohmio (Ω).

6. Ley de Ohm

En 1822 el científico George Simon Ohm, relacionó la intensidad de corriente, la tensión y la resistencia, enunciando la Ley de Ohm. La intensidad de corriente que circula por un hilo conductor es directamente proporcional a la tensión en sus extremos (cuanto mayor sea la tensión, mayor será la intensidad de corriente), e inversamente proporcional a la resistencia del circuito (cuanto mayor es la resistencia menor es la intensidad de corriente).

7. Tipos de Circuitos Eléctricos

Hay tres tipos de circuitos eléctricos: 1) Circuitos en serie: son aquellos que tienen conectados sus receptores uno a continuación del otro. 2) Circuitos en paralelo: son aquellos que tienen conectados los terminales de sus receptores unidos entre sí. 3) Circuitos mixtos: son aquellos que tienen receptores tanto en serie como en paralelo a la vez.

7.1 Circuitos en Serie

Son aquellos que tienen conectados sus receptores uno a continuación del otro. Las características de este tipo de circuito son: ✔ Si uno de los elementos del circuito deja de funcionar el resto tampoco funcionan. ✔ El voltaje de la pila se reparte entre todos los receptores conectados en serie (por eso las bombillas brillan poco). ✔ La intensidad de la corriente que atraviesa cada receptor es la misma para todos los receptores. ✔ La resistencia equivalente es igual a la suma de las resistencias individuales.

Cálculo de Circuitos en Serie

✔ Como el voltaje de la pila se reparte entre todos los receptores conectados en serie, el voltaje total será la suma de los voltajes de todos los receptores. Vtotal = V1 + V2 + V3 + .... ✔ Como la intensidad de la corriente que atraviesa cada receptor es la misma para todos los receptores, la intensidad total será constante. Itotal = I1 = I2 = I3 = .... ✔ La resistencia equivalente o total es igual a la suma de las resistencias individuales. Rtotal = R1+ R2 + R3 + ...

Calcula la resistencia total del circuito

Si Itotal es un dato inicial, calcula V1, V2, V3, ... usando la Ley de Ohm

Si Vtotal es un dato inicial, calcula Itotal usando la Ley de Ohm

PASOS A SEGUIR

7.2 Circuitos en Paralelo

Son aquellos que tienen conectados los terminales de sus receptores unidos entre sí. Las características de este tipo de circuitos son: ✔ Si uno de los elementos deja de funcionar, el resto funciona normalmente. ✔ Todos los receptores funcionan con el mismo voltaje (todas las bombillas lucen con la misma intensidad e igual a como lucirían si estuviesen ellas solas conectadas a la batería). ✔ La intensidad de la corriente que genere la pila se reparte entre todos los receptores. ✔ La inversa de la resistencia equivalente es igual a la suma de las inversas de las resistencias individuales. Cabe citar que los elementos eléctricos de nuestras viviendas están conectados en paralelo.

Cálculo de Circuitos en Paralelo

✔ Como todos los receptorores funcionan con el mismo voltaje, el voltaje de la pila será constante. Vtotal = V1 = V2 = V3 = .... ✔ Como la intensidad de la corriente se reparte entre todas las ramas del circuito, la intensidad total será la suma de las intensidades de los receptores. Itotal = I1 + I2 + I3 + .... ✔ La inversa de la resistencia total es igual a la suma de las inversas de las resistencias individuales. 1 = 1 + 1 + 1 + .... Rtotal R1 R2 R3

Calcula la resistencia total del circuito

Si Vtotal es un dato inicial, calcula I1 I2, I3, ... usando la Ley de Ohm

Si Itotal es un dato inicial, calcula Vtotal usando la Ley de Ohm

PASOS A SEGUIR

7.3 Circuitos Mixtos

Son aquellos que tienen receptores tanto en serie como en paralelo a la vez. Estos circuitos poseen las características de los dos circuitos, por lo que se tiene que resolver poco a poco, por partes. En primer lugar se resuelven los elementos que están en paralelo, y luego los que están en serie

8. Simulador Eléctrico

Si haces clic en la imagen del simulador, te llevará a un sencillo tutorial