Post on 15-Jan-2017
La electricidad
Definición de electricidad
Es la corriente que se origina por el movimiento de electrones a través de un conductor (corriente eléctrica)
Electrones moviendose dentro de un hilo conductor
Corriente Continua
Por corriente continua se entiende aquélla en la que el sentido del movimiento de los electrones es siempre el mismo y, consecuentemente, también lo es el valor de la intensidad. La diferencia de tensión en los bornes sera la misma:
Corriente alterna
Por corriente alterna se entiende aquélla en la que varía periódicamente el sentido del movimiento de los electrones y, en consecuencia, el de la intensidad. La razón de este fenómeno es, asimismo, una variación periódica en la polaridad producida en los bornes del generador.
El circuito eléctrico
Es el camino cerrado por donde circula la corriente eléctrica
El circuito eléctrico consta de un generador, un receptor, un conductor y un elemento de control . También pueden tener elementos de protección
Generador
Pilas, baterias y alternadores.Es el componente encargado de dar energía eléctrica (tensión) a los electrones para que se muevan por el circuito eléctrico
Receptores
Motores, bombillas, timbres, resistencias …Son los elementos encargados de recibir la energía eléctrica que llevan los electrones y tranformala en otra tipo de energía.
Motor
Bombilla
Zumbador
resistencia
Elementos de control
Interruptores, pulsadores y conmutadores.Son los elementos que controlan el paso de la corriente eléctrica a través del circuito.
ConductoresCablesSon hilos de un material metálico por donde circula la corriente eléctrica , suelen estar recubiertos de plástico.
Los metales son conductores de la electricidad .Los plásticos no son conductores de la electricidad ( son aislantes) .
Elementos de protección
FusiblesEvitan que los otros elementos del circuito sufran
daños. Cuando el valor de la energía transportada es mayor de lo normal se destruye.
Símbolos eléctricos
1. Dibuja el esquema de un circuito en el que una pila alimenta a una bombilla controlada por un interruptor.2.-Dibuja el esquema de un circuito parecido al anterior pero controlada por un pulsador .3.- Dibuja el esquema de un circuito controlado por un conmutador.4.-¿Qué diferencia hay en el funcionamiento de los tres circuitos circuitos?5. - dibuja el esquema de los siguientes circuitos.
Ejercicios
Magnitudes eléctricas
una magnitud es una propiedad que se puede medir. Por ejemplo se puede medir la longitud, el tiempo, la velocidad, etc. Todas ellas son magnitudes.
Una unidad es una cantidad de magnitud que se usa para medir. Por ejemplo un centímetro es una cantidad de longitud, que usamos para medir, es por tanto una unidad. Si queremos medir una longitud, la comparamos con la cantidad de longitud de una unidad y vemos cuantas veces la contiene.
Hay 4 magnitudes eléctricas muy importantes. Estas magnitudes son la tensión, la intensidad , la resistencia y potencia. Estas tres magnitudes por tanto se pueden medir y tienen unidades.
La tensión La tensión es la Energía transportada por
unidad de carga. Se representamos con una V mayúscula. La
tensión se define entre dos puntos del circuito. La unidad es el voltio, que se simboliza con la
letra V.
Tensión= EnergíaCargas
Voltio= JulioCulombio
La intensidad La intensidad indica la cantidad de cargas que
se mueve en el circuito por unidad de tiempo La representamos con la letra I. La unidad de intensidad es el amperio, que se
simboliza con la letra A.
Intensidad=CargasTiempo
Amperios=CulombioSegundo
Resistencia
La resistencia es la dificultad que pone un elemento al paso de corriente eléctrica.
La representamos con la letra R. Los hilos conductores tienen poca resistencia
Los receptores tienen una resistencia bastante mayor y puede ser muy variada.
La unidad de resistencia es el Ohmio y se representa con la letra griega omega,Ω. Un ohmio
La ley de Ohm
La corriente que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la diferencia de voltaje aplicado entre los extremos del circuito e inversamente proporcional a la resistencia en ohmios de la carga que tiene dicho circuito.
I=VR
I R
V
R=VI
V= I×R
Completa la tabla
V (v) I (A) R(Ω)
0,1 100
8 80
9 0,5
4,5 2
1,5 10
12 0,25
0,2 100
La potencia
Es la velocidad a la cual la energía eléctrica se genera, se utiliza, se almacena o se transporta. Se mide en vatios (W).
Potencia= Energíatiempo
P= I×V
P=CargasTiempo
X EnergíaCargas
Circuitos Básicos
Circuitos en serie.Los receptores se conectan a
continuación unos de otros. La tensión de la pila se reparte entre los receptores.
Circuitos en paralelo.Los receptores se conectan
unos en frente de otros . Todos reciben la misma energía de la pila.
Circuitos en Serie La resistencia equivalente es la suma de todas las
resistencias del circuito.
Req = R1+R2...+Rn La intensidad total que recorre el circuito sera igual a la
tensión se la pila entre la resistencia equivalente.
La tensión se reparte entre los receptores.
V1= R1xI.total V2 = R2xI.total Vn= Rn x I.total La potencia generada es igual a la suma de las potencias
consumidas. Balance de potencias
P = V.generador X I.total = V.1 x I.tot+V.2 x Itotal+V.n x I.total
I.total= TensiónR.equivalente
Demostración
R.equivalente
I.total
V1
V2
P P= VxI.total
P1 P1= V1xI.total
P2 P2= V2xI.total
R.eq=R1+ R2
I.total= VR.equ
V1=R1⋅I.total
V2=R2⋅I.total
Circuitos en Paralelo La inversa de resistencia equivalente es la suma de todas las
inversas de las resistencias del circuito.
La intensidad total que recorre el circuito sera igual a la suma de las intensidades que recorren cada rama.
Itotal = I1+I2...+In Todas las cargas tienen la misma diferencia de tensión en sus
extremos
V.generador= V1+V2...+Vn
V.gene= R1xI1 V.gene = R2xI2 V.gene= Rn x I.n La potencia generada es igual a la suma de las potencias
consumidas. Balance de potencias
P = V.generador X I.total = V.gene x I1+V.gene x I1+V.gene x In
I.total= TensiónR.equivalente
1Req
= 1R1
+ 1R2
+ 1Rn
Req= 1(1 /Req)
Demostración
V2=R2⋅I.total
R.equivalente
I.total
I1
I2
P P= VxI.total
P1 P1= VxI1
P2 P2= VxI3
Req= 1(1 / Req)
I.total= VR.equ
I1= VR1
I2= VR2
Circuitos mixtos
Se alterna resistencias en paralelo y en serie
1.Calcula la Resistencia equivalente. La intensidad total . La intensidad por R3 y R4. La caída de tensión en R1, En R3//4, y R2. Realiza balance de potencias.
2.Calcula la Resistencia equivalente. La intensidad total . La intensidad por R1 , y R4. La caída de tensión en R3, En R1//2. Realiza balance de potencias.
3.Calcula la Resistencia equivalente. La intensidad total . La intensidad por cada rama . La caída de tensión en cada resistencia. Realiza balance de potencias
Resolución de circuitos por Kirchhoff
En la resolución de circuitos que presentan una cierta complejidad, una de las leyes fundamentales que se aplican es la de Kirchhoff.
Primera ley de Kirchhoff (ley de los nudos o de las corrientes):
Esta ley establece que en un nudo cualquiera, la suma de las intensidades que llegan a él es igual a la suma de las intensidades que salen del mismo.
I (llegan al nudo)= I (salen del nudo)
Si aplicamos esta expresión general al nudo de la figura, tenemos:
Pasando todas las intensidades al primer miembro, nos queda la expresión:
I1 -I2 − I3 = 0 → ∑I = 0
La segunda ley de Kirchhof : Ley de las mallas o de las tensiones de malla
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las fuentes de tensión.
Por malla entendemos cualquier recorrido cerrado dentro de un circuito
Un enunciado alternativo es:
En toda malla la suma algebraica de 0 las diferencias de potencial eléctrico debe ser cero.
Va+ Vb = V1+V2+V3
∑ V= 0
Ejemplo
Sentido de las agujas del reloj
E1-E2 = I1X R1- I2XR2
E2 =I2X R2 + I3 X R3
I1+I2= I3 en el nudo A
Ejemplo
Método de Mallas
Método de Mallas