Historia Del Circuito Eléctrico

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Historia del Circuito Eléctrico El descubrimiento o mejor dicho el desarrollo del circuito eléctrico está íntimamente legado al propio desarrollo de los conocimientos sobre el fenómeno de la electricidad. Mientras la electricidad en su forma estática era todavía considerada poco más que un espectáculo de salón, las primeras aproximaciones científicas al fenómeno y a su capacidad para ser conducida por algún medio físico fueron hechas sistemáticamente por acuciosos investigadores durante los siglos XVII y XVIII. Así fue como William Gilbert, hacia el 1600, emplea por primera vez la palabra electricidad y definió el término de fuerza eléctrica como el fenómeno de atracción que se producía al frotar ciertas sustancias. A través de sus experiencias clasificó los materiales en conductores y aislantes e ideó el primer electroscopio. Poco después, hacia el 1672, Otto von Guericke, físico alemán, también incursionó en las investigaciones sobre electrostática. Observó que se producía una repulsión entre cuerpos electrizados luego de haber sido atraídos. Ideó la primera máquina electrostática y sacó chispas de un globo hecho de azufre, lo cual le llevó a especular sobre la naturaleza eléctrica de los relámpagos. Charles François de Cisternay du Fay (París, 1698 – 1739), un físico francés, dedicó su vida al estudio de los fenómenos eléctricos. Du Fay, entre otros muchos experimentos, observó que una lámina de oro siempre era repelida por una barra de vidrio electrificada. Publicó sus trabajos en 1733 siendo el primero en identificar la existencia de dos tipos de cargas eléctricas (las denominadas hoy en día positiva y negativa), que él llamó carga vitria y carga resinosa, debido a que ambas se manifestaban: de una forma al frotar, con un paño de seda, el vidrio(carga positiva) y de forma distinta al frotar, con una piel, algunas sustancias resinosas como el ámbar o la goma (carga negativa). Pieter van Musschenbroek, físico holandés (Leyden, 14 de marzo de 1692 – 19 de septiembre 1761), a partir de 1740 realizó varios experimentos sobre la electricidad. Uno de ellos llegó a ser famoso: se propuso investigar si el agua encerrada en un recipiente podía conservar cargas eléctricas. Durante esta experiencia unos de sus asistentes cogió la botella y recibió una fuerte descarga eléctrica. De esta manera fue descubierta la botella de Leyden y la base de los actuales capacitores. William Gilbert William Watson

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Historia del Circuito Eléctrico

 

El descubrimiento o mejor dicho el desarrollo del circuito eléctrico está íntimamente

legado al propio desarrollo de los conocimientos sobre el fenómeno de la electricidad.

Mientras la electricidad en su forma estática era todavía considerada poco más que un

espectáculo de salón, las primeras aproximaciones científicas al fenómeno y a su

capacidad para ser conducida por algún medio físico fueron hechas sistemáticamente

por acuciosos investigadores durante los siglos XVII y XVIII.

Así fue como William Gilbert, hacia el 1600, emplea por primera vez la palabra

electricidad y definió el término de fuerza eléctrica como el fenómeno de atracción que

se producía al frotar ciertas sustancias. A través de sus experiencias clasificó los

materiales en conductores y aislantes e ideó el primer electroscopio.

Poco después, hacia el 1672, Otto von Guericke, físico alemán, también incursionó

en las investigaciones sobre electrostática. Observó que se producía una repulsión

entre cuerpos electrizados luego de haber sido atraídos. Ideó la primera máquina electrostática y sacó chispas

de un globo hecho de azufre, lo cual le llevó a especular sobre la naturaleza eléctrica de los relámpagos.

Charles François de Cisternay du Fay (París, 1698 – 1739), un físico francés, dedicó

su vida al estudio de los fenómenos eléctricos.

Du Fay, entre otros muchos experimentos, observó que una lámina de oro siempre era

repelida por una barra de vidrio electrificada.

Publicó sus trabajos en 1733 siendo el primero en identificar la existencia de dos tipos

de cargas eléctricas (las denominadas hoy en día positiva y negativa), que él llamó

carga vitria y carga resinosa, debido a que ambas se manifestaban: de una forma al

frotar, con un paño de seda, el vidrio(carga positiva) y de forma distinta al frotar, con

una piel, algunas sustancias resinosas como el ámbar o la goma (carga negativa).

Pieter van Musschenbroek, físico holandés (Leyden, 14 de marzo de 1692 – 19 de

septiembre 1761), a partir de 1740 realizó varios experimentos sobre la electricidad.

Uno de ellos llegó a ser famoso: se propuso investigar si el agua encerrada en un

recipiente podía conservar cargas eléctricas.

Durante esta experiencia unos de sus asistentes cogió la botella y recibió una fuerte

descarga eléctrica. De esta manera fue descubierta la botella de Leyden y la base de

los actuales capacitores.

Poco después, Sir William Watson (Londres, 3 de abril 1715 - 10 de mayo 1787), un naturalista, médico y

físico inglés<, siguió estudiando los fenómenos eléctricos. Realizó reformas en la botella de Leyden

agregándole una cobertura de metal, descubriendo que de esta forma se incrementaba la descarga eléctrica.

En 1747 demostró que una descarga de electricidad estática es una corriente eléctrica y se propaga mejor

en un ambiente enrarecido que en condiciones normales. William Watson experimentó con la botella Leyden,

descubriendo que una descarga de electricidad estática es equivalente a una corriente eléctrica.

Todas estas observaciones anteriores empiezan a dar sus frutos con Luigi Galvani, quien a partir

aproximadamente de 1780 comenzó a incluir en sus conferencias pequeños experimentos prácticos que

demostraban a los estudiantes la naturaleza y propiedades de la electricidad.

William Gilbert

William Watson

Luigi Galvani

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En una de estas experiencias, el científico demostró que, aplicando una pequeña corriente eléctrica a la

médula espinal de una rana, se producían grandes contracciones musculares en los miembros de la misma.

Estas descargas podían lograr que las patas (incluso separadas del cuerpo) saltaran igual que cuando el

animal estaba vivo.

Galvani se convenció de que lo que se veía eran los resultados de lo que él llamó

"electricidad animal", e identificó a la electricidad animal con la fuerza vital que animaba

los músculos de la rana.

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (18 de febrero de 1745 – 5 de marzo

de 1827) fue un físico italiano, amigo y contemporáneo de Luigi Galvani y cuando éste

descubrió en 1780 que el contacto entre dos metales diferentes con el músculo de una

rana producía electricidad, también empezó a hacer sus propios experimentos de

electricidad animal, pero llegó a otra conclusión en el año 1794: que no era necesaria la

participación de los músculos de los animales para producir corriente y que la estructura

muscular del animal era solo un conductor.

Este hallazgo le produjo una multiplicidad de conflictos, no sólo con su amigo Galvani,

sino con la mayoría de los físicos de la época, que aceptaban la idea de

que la electricidad sólo se producía a través del contacto de dos metales

diferentes con la musculatura de los animales. Sin embargo, cuando

Volta logró construir la primera pila eléctrica, demostró que se

encontraba en lo cierto, habiendo ganado la batalla, frente a sus

colegas.

Fue este invento de Alejandro (Alessandro) Volta, la pila, el que revolucionó el uso de la

electricidad y dio al mundo uno de sus mayores beneficios, el control de la circulación de una

corriente eléctrica.

En su opinión, existía una diferencia eléctrica entre dos metales (hierro y latón). Para

corroborar sus afirmaciones, y utilizando su lengua como sensor, eligió el zinc y el cobre>

como materiales a utilizar en sus experimentos.

Debido a que el uso de una sola placa de zinc y otra de cobre proporcionaban un voltaje

demasiado bajo para poder medirlo, construyó un sistema que le permitía colocar una serie de

discos de zinc y cobre apilados (de ahí el nombre de pila) de forma alternada, separados entre

ellos por cartón empapado en salmuera. Uniendo los extremos con un cable metálico se

producía una corriente eléctrica regular y continua, con un voltaje suma de los diferentes pares

zinc-cobre.

 Así, la pila voltaica consiste de treinta discos de metal, separados por

paños humedecidos con agua salada. Si al extremo inferior de esta batería se le

conectaba un alambre, se establecería una corriente eléctrica cuando se cerrara el

circuito.

Volta informó de su sistema (que llamo órgano eléctrico artificial) a la Royal Society de

Londres en 1800, hace ya más de dos siglos.

Volta construyó una serie de dispositivos capaces de producir electricidad que salía

continuamente al exterior a medida que se producía. Esto creaba una corriente

eléctrica, que resultó mucho más útil que una carga de electricidad estática que no

fluyera.

Ese fue el punto de partida básico para la   utilización práctica de la energía eléctrica

pasando a través de circuitos para cumplir diferentes finalidades.

Alessandro Volta

La pila de

Volta

Una clásica pila

moderna

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Más tarde, hacia 1826, sería Georg Simon Ohmquien sentará las bases del estudio de la circulación de las

cargas eléctricas en el interior de materias conductoras y formula la ley que relaciona las tres magnitudes más

importantes: voltaje, intensidad y resistencia.

Elementos de un circuito eléctrico

Si se analiza una aplicación concreta, como una lámpara instalada en una habitación, se pueden identificar

fácilmente los siguientes elementos que constituyen un circuito eléctrico:

1) un aporte o fuente de energía eléctrica, como la pila en la linterna o el enchufe en

la instalación doméstica.

2) un material metálico que permita la circulación de la corriente eléctrica, desde la

fuente hasta el elemento receptor, los cables o lengüetas metálicas.

3) un receptor, que absorbe la energía eléctrica y la convierte en energía luminosa; es

la bombilla o ampolleta en ambos casos.

Siguiendo este ejemplo, se puede afirmar que un circuito eléctrico es un conjunto de

elementos correctamente interrelacionados, que permite el establecimiento de una

corriente eléctrica y su transformación en energía utilizable para cada aplicación

concreta (la iluminación en nuestro ejemplo).

La interrelación correcta implica que los distintos elementos tienen que estar

conectados electrónicamente, de modo que sus partes metálicas situadas en los

terminales de conexión se mantengan en contacto para permitir el paso de la corriente.

Pero, en una estructura como la presentada, la bombilla o ampolleta estaría siempre

encendida. Para facilitar su conexión y desconexión se introduce en el circuito eléctrico

un elemento de control, en este caso un interruptor, que permite actuar a voluntad

sobre el circuito.

Si el circuito eléctrico esta interrumpido en algún punto, sea por la acción del interruptor, sea por mala

conexión de los distintos elementos con el conductor, o bien por la fusión del elemento receptor se dice que el

circuito está abierto y no permitirá la transformación y el aprovechamiento de la energía eléctrica.  Si por el

contrario, existe continuidad eléctrica, como para iluminar una habitación, el circuito está cerrado.

En un circuito elemental, como el que se muestra en la figura a la izquierda, destacan

los siguientes constituyentes básicos:

a) fuente de energía eléctrica, que se recibe en los hogares a partir de la red de

distribución.

b) conductores que la transportan desde la fuente hasta el elemento receptor, en este

caso la lámpara.

c) elemento receptor que absorbe la energía eléctrica y la transforma en otra

manifestación energética aprovechable, en este caso en energía luminosa.

d) interruptor o elemento de control, que permite actuar sobre el funcionamiento del

circuito.

En la ilustración se muestra la representación simbólica de los elementos.

 

 

Ver:  Circuito eléctrico

Georg Simon Ohm

Circuito básico y

su simbología.

Page 4: Historia Del Circuito Eléctrico

 

Es propiedad: www.profesorenlinea.cl - Registro N° 188.540

INTRODUCCIÓN:

 

¿Conoces un circuito eléctrico que funcione en tu casa?

¿Qué componentes tiene? ¿Cómo se relaciona con la electricidad?

 

 

Un circuito eléctrico permite conectar diferentes elementos de consumo eléctrico

posibilitando el funcionamiento de los mismos. Pueden estar constituidos por una

fuente de corriente continua o alterna.

En nuestra casa tenemos un circuito eléctrico fundamental para enchufar la

computadora, lámparas, heladera, lavarropas y otros artefactos.

Esta webquest te permitirá jugar con circuitos y componentes eléctricos, emplear

el procesador de texto Word con diversas funciones, principalmente cuadro de

texto, flechas como conectores, resaltador, color de fuente… te resultará muy

interesante!!!

Esta webquest es una estrategia didáctica para trabajar y comprender contenidos

de la unidad Nº 3 del programa de Educación Tecnológica de primer año del

Instituto de la Inmaculada, La Energía: Concepto, tipos, fuentes, circuitos

eléctricos. Particularmente éste último.

Page 5: Historia Del Circuito Eléctrico

Considerando que en el nivel primario no existe el espacio curricular de Educación

Tecnológica en el primer ciclo y lo que trabajan con la computadora es

fundamentalmente juegos, se propone en primer año estudiar contenidos

propuestos en la currícula oficial usando en primer lugar el procesador de texto

Word, búsqueda de información en Internet y el correo electrónico, aplicando

muchas de sus funciones.

Tarea

.Tu actividad se centrará en buscar información acerca de la electricidad, corriente eléctrica y su relación con los circuitos eléctricos.

Las consignas a resolver te facilitarán la búsqueda de información y el

aprendizaje. Tienes que ser práctico, buscando lo que te sirve, lo que quieras

aprender o lo que te interese. Siempre puedes consultar al profesor. Ahora ¡¡A

jugar y trabajar!!

 

Las tareas que se efectuarán son:

1)      Resolver circuitos eléctricos e identificar peligros con la corriente eléctrica en

los juegos conecta y peligros ocultos de la página de Edenor. (20%)

2)      Visualización de un video (bajado de youtube) sobre la electricidad.

Elaboración de un resumen. (25%)

3)      Visita a una página de Internet con contenidos específicos de electricidad y

circuitos eléctricos. Realizar un cuestionario de los principales conceptos. (25%)

4)      Elaborar un cuadro sinóptico con las herramientas del procesador de texto

Word. (30%)

Page 6: Historia Del Circuito Eléctrico

Proceso

.1)      Jugando al conecta y peligros ocultos

 

Conecta es un videojuego de destreza y rapidez mental, cuyo objetivo es realizar

conexiones para que circule una esfera hasta llegar a una computadora del mismo

color que la misma. Debes agudizar el ingenio para rotar las piezas que son

conectores para armar el circuito eléctrico.

El juego de peligros ocultos consiste en detectar los riesgos de accidentes

eléctricos debido al desconocimiento del funcionamiento de un circuito eléctrico,

los principios de la electricidad y materiales conductores.

Luego de participar en los citados juegos, tendrás que:

I) Del juego conecta:

a)      Dibujar el esquema completo del circuito eléctrico con las cinco

computadoras conectadas desde el inicio del movimiento de la esfera.

b)      Explicar cómo funciona dicho circuito, elaborando una pequeña redacción en

Word.

II) Del juego peligros ocultos:

c)      Detectar y describir los peligros existentes por la presencia de corriente

eléctrica en la habitación con los personajes presentes.

d)     Realiza un esquema o dibujo con el circuito eléctrico completo (con todos los

elementos) del juego que componen la habitación.

 

2)      Elaboración de un resumen sobre electricidad

 

Ingresa a la siguiente página Web:

http://www.youtube.com/watch?v=ySYeSiAEpiY

 

Page 7: Historia Del Circuito Eléctrico

Observa detenidamente el video y escribe palabras claves vinculadas a la

electricidad. ¡No te distraigas con la Ranita!!

Luego vuelve a observarlo y describe resumidamente los conceptos claves que

identificaste anteriormente.

 

3)      Construcción de un cuestionario conceptual

 

Consulta la siguiente página Web:

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema8/index8.htm

(((((((((((((

UNIDAD DIDÁCTICA 8

EL CIRCUITO ELÉCTRICO

1.- El circuito eléctrico elemental.

El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por por el que se desplazan las cargas eléctricas.

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Circuito elemental

Las cargas eléctrica que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje otensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

Si quieres ver los componentes de un circuito eléctrico elemental pincha aquí.

 

Se distinguen dos tipos de corrientes:

Corriente continua: Es aquella corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluye en una misma dirección. Su polaridad es invariable y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente constante a través de una carga. A este tipo de corriente se le conoce como corriente continua (cc) o corriente directa (cd), y es generada por una pila o batería.

Este tipo de corriente es muy utilizada en los aparatos electrónicos portátiles que requieren de un voltaje relativamente pequeño. Generalmente estos aparatos no pueden tener cambios de polaridad, ya que puede acarrear daños irreversibles en el equipo.

Page 9: Historia Del Circuito Eléctrico

Corriente alterna:   La corriente alterna es aquella que circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante. Su polaridad se invierte periódicamente, haciendo que la corriente fluya alternativamente en una dirección y luego en la otra. Se conoce en castellano por la abreviación CA y en inglés por la de AC.

Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y sin ella no podríamos utilizar nuestros artefactos eléctricos y no tendríamos iluminación en nuestros hogares. Este tipo de corriente puede ser generada por un alternador o dinamo, la cual convierten energía mecánica en eléctrica.

El mecanismo que lo constituye es un elemento giratorio llamado rotor, accionado por una turbina el cual al girar en el interior de un campo magnético (masa), induce en sus terminales de salida un determinado voltaje. A este tipo de corriente se le conoce como corriente alterna (a).

Pilas y baterías:

 Las pilas y las baterías son un tipo de generadores que se utilizan como fuentes de electricidad.

Las baterías, por medio de una reacción química producen, en su terminal negativo, una gran cantidad de electrones (que tienen carga negativa) y en su terminal positivo se produce una gran ausencia de electrones (lo que causa que este terminal sea de carga positiva).

Ahora si esta batería alimenta un circuito cualquiera, hará que por éste circule una corriente de electrones que saldrán del terminal negativo de la batería, (debido a que éstos se repelen entre si y repelen también a los electrones libres que hay en el conductor de cobre), y se dirijan al terminal positivo donde hay un carencia de electrones, pasando a través del circuito al que está conectado. De esta manera se produce la corriente eléctrica.

Fuerza electromotriz de un generador:

Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito cerrado.

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A. Circuito eléctrico abierto (sin  carga o resistencia). Por tanto, no se establece la circulación de la corriente eléctrica desde la fuente de FEM (la batería en este caso). B. Circuito eléctrico cerrado, con una carga o resistencia acoplada, a través de la cual se establece la circulación de un flujo de corriente eléctrica desde el polo negativo hacia

el polo positivo de la fuente de FEM o batería.

Resumiendo, un generador se caracteriza por su fuerza electromotriz, fem, que es la energía que proporciona a la unidad de carga que circula por el conductor.

Fuerza electromotriz = energía/Carga                   fem= E/Q

La unidad de fuerza electromotriz en el SI es el voltio (V): 1 voltio = 1 julio / 1 culombio

Voltímetro:

La ddp y la fem se pueden medir conectando un voltímetro entre dos puntos de un circuito o entre los terminales de un generador. El voltímetro siempre se conecta en paralelo. La escala de un voltímetro viene expresada en voltios.

Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo, esto es, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue la fuerza necesaria para el desplazamiento de la aguja indicadora.

 

Page 11: Historia Del Circuito Eléctrico

En la actualidad existen dispositivos digitales que realizan la función del voltímetro presentando unas características de aislamiento bastante elevadas empleando complejos circuitos de aislamiento.

En la Figura  se puede observar la conexión de un voltímetro (V) entre los puntos de a y b de un circuito, entre los que queremos medir su diferencia de potencial.

En algunos casos, para permitir la medida de tensiones superiores a las que soportarían los devanados y órganos mecánicos del aparato o los circuitos electrónicos en el caso de los digitales, se les dota de una resistencia de elevado valor colocada en serie con el voltímetro, de forma que solo le someta a una fracción de la tensión total.

Conexión de un voltímetro en un circuito

Asociación de pilas:

Asociación De Pilas En Serie 

Las pilas pueden conectarse en serie cualesquiera que sean las fuerzas electromotrices y la máxima corriente que cada una de ellas pueda suministrar. Evidentemente, al conectarlas en serie, las fuerzas electromotrices se suman, así como sus resistencias internas. Se puede notar que la pila equivalente al conjunto de las n pilas resulta con una f.e.m. mayor, pero, con una resistencia interna mayor, lo cual empeora la situación en este punto. Se debe considerar, además, la corriente máxima que puede suministrar cada una de ellas. La asociación serie sólo podrá suministrar la corriente de la pila que menos corriente es capaz suministrar.

pilas en serie

Asociación De Pilas En Paralelo 

Al conectar pilas en paralelo debe tenerse en cuenta que sean todas de la misma f.e.m., ya que, en caso contrario, fluiría corriente de la de más f.e.m. a la de menos, disipándose potencia en forma de calor en las resistencias internas, agotándolas rápidamente. Si todas ellas son del mismo voltaje el conjunto equivale a una sola pila de la misma tensión, pero con menor resistencia interna. Además, la corriente total que puede suministrar el conjunto es la suma de las corrientes de cada una de ellas, por concurrir en un nudo. La asociación en paralelo por tanto, podrá dar más corriente que una sola pila, o, dando la misma corriente, tardará más en descargarse.

Page 12: Historia Del Circuito Eléctrico

pilas en paralelo

Si deseas obtener más información sobre la asociación de pilas pincha aquí.

 

 

 

 

 

2.- Intensidad de corriente.

La intensidad del flujo de los electrones de una corriente eléctrica que circula por un circuito cerrado depende fundamentalmente de la tensión o voltaje (V) que se aplique y de la resistencia (R) en ohm que ofrezca al paso de esa corriente la carga o consumidor conectado al circuito. Si una carga ofrece poca resistencia al paso de la corriente, la cantidad de electrones que circulen por el circuito será mayor en comparación con otra carga que ofrezca mayor resistencia y obstaculice más el paso de los electrones.

Por tanto, definimos la intensidad de corriente eléctrica, I, como la cantidad de carga eléctrica que circula por una sección de un conductor en la unidad de tiempo.

Intensidad = carga/tiempo   I= Q/t

Page 13: Historia Del Circuito Eléctrico

Analogía hidráulica. El tubo del depósito "A", al tener un diámetro reducido, ofrece más resistencia a la salida del líquido que el tubo del tanque "B", que tiene mayor

diámetro. Por tanto, el caudal o cantidad de agua que sale por el tubo "B" será mayor que la que sale por el tubo "A".

Mediante la representación de una analogía hidráulica se puede entender mejor este concepto. Si tenemos dos depósitos de líquido de igual capacidad, situados a una misma altura, el caudal de salida de líquido del depósito que tiene el tubo de salida de menos diámetro será menor que el caudal que proporciona otro depósito con un tubo de salida de más ancho o diámetro, pues este último ofrece menos resistencia a la salida del líquido.

De la misma forma, una carga o consumidor que posea una resistencia de un valor alto en ohm, provocará que la circulación de los electrones se dificulte igual que lo hace el tubo de menor diámetro en la analogía hidráulica, mientras que otro consumidor con menor resistencia (caso del tubo de mayor diámetro) dejará pasar mayor cantidad de electrones. La diferencia en la cantidad de líquido que sale por los tubos de los dos tanques del ejemplo, se asemeja a la mayor o menor cantidad de electrones que pueden circular por un circuito eléctrico cuando se encuentra con la resistencia que ofrece la carga o consumidor.

La intensidad de la corriente eléctrica se designa con la letra ( I ) y su unidad de medida en el Sistema Internacional ( SI ) es el amper (llamado también “amperio”), que se identifica con la letra ( A ).

EL AMPER

De acuerdo con la Ley de Ohm, la corriente eléctrica en amper ( A ) que circula por un circuito está estrechamente relacionada con el voltaje o tensión ( V ) y la resistencia en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado al circuito.

Definición del amper

Un amper ( 1 A ) se define como la corriente que produce una tensión de un volt ( 1 V ), cuando se aplica a una resistencia de un ohm ( 1   ).

Un amper equivale una carga eléctrica de un coulomb por segundo ( 1C/seg ) circulando por un circuito eléctrico, o lo que es igual, 6 300 000 000 000 000 000 = ( 6,3 · 1017 ) (seis mil trescientos billones) de electrones por segundo fluyendo por el conductor de dicho circuito. Por tanto, la intensidad ( I ) de una corriente eléctrica equivale a la cantidad de carga eléctrica ( Q ) en coulomb que fluye por un circuito cerrado en una unidad de tiempo.

Los submúltiplos más utilizados del amper son los siguientes:

miliamper ( mA ) = 10-3 A = 0,001 ampermicroamper ( mA ) = 10-6 A = 0, 000 000 1 amper

El amperímetro:

Page 14: Historia Del Circuito Eléctrico

La medición de la corriente que fluye por un circuito cerrado se realiza por medio de un amperímetro o un miliamperímetro, según sea el caso, conectado en serie en el propio

circuito eléctrico. Para medir amper se emplea el "amperímetro" y para medir milésimas de amper se emplea el miliamperímetro.

 

La intensidad de circulación de corriente eléctrica por un circuito cerrado se puede medir por medio de un amperímetro conectado en serie con el circuito o mediante inducción electromagnética utilizando un amperímetro de gancho. Para medir intensidades bajas de corriente se puede utilizar también un multímetro que mida miliamper (mA).El ampere como unidad de medida se utiliza, fundamentalmente, para medir la corriente que circula por circuitos eléctricos de fuerza en la industria, o en las redes eléctricas doméstica, mientras que los submúltiplos se emplean mayormente para medir corrientes de poca intensidad que circulan por los circuitos electrónicos. 

 

3.- Resistencia.

La  resistencia de un material es una medida que indica la facilidad con que una corriente eléctrica puede fluir a través de él.

La resistencia de un conductor es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección y varía con la temperatura.

Page 15: Historia Del Circuito Eléctrico

Símbolos eléctricos

Medida de la resistencia. Ley de Ohm.

La resistencia de un conductor es el cociente entre la diferencia de potencial o voltaje que se le aplica y la intensidad de corriente que lo atraviesa

R= Va-Vb /I. Es la expresión matemática de la ley de Ohm.

La unidad de resistencia en el SI es el ohmio   : 1 ohmio = 1 voltio / 1 amperio.

Un ohmio es la resistencia que opone un conductor al paso de la corriente cuando, al aplicar a sus extremos una diferencia de potencial de un voltio, deja pasar una intensidad de corriente de un amperio.

A partir de la ley de Ohm se puede calcular la diferencia de potencial entre los extremos de una resistencia de la siguiente forma:

Va-Vb = I * R

Asociación de resistencias:

Serie: Es cuando las resistencias están una detrás de otra. La intensidad en cada resistencia son iguales.

 

                    VT = V1 + V2 + V3 + ...

                    RT = R1 + R2 + R3 + ...

Ejemplo:

Page 16: Historia Del Circuito Eléctrico

 RT = 5 + 3 + 10 = 18          IT = VCC / RT

                    VR1 = 5 x IT

                    VR2 = 3 x IT

                    VR3 = 10 x IT

Paralelo: Es cuando las entradas de cada resistencia están conectadas a un mismo punto y las de salida en otro. El voltaje de cada resistencia es igual al de la Vcc.

 

                    IT = IR1 + IR2 + IR3 + ...

                    RT = (1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3) + ...

Ejemplo:

 RT = (1 / 5) + (1 / 3) + (1 / 10 ) = 1.57

               RR1+R2 = (5 x 3) / (5 + 3) = 1.87

             RT = (1.87 x 10) / (1.87 + 10) = 1.57

                     IT = Vcc / RT

                    IR1 = Vcc / 5

                    IR2 = Vcc / 3

                    IR3 = Vcc / 10

 

Pasos a seguir para resolver problemas aplicando la ley de Ohm:

Dibuja un esquema del circuito. Halla la resistencia equivalente del circuito Utiliza la expresión I = (Va-Vb)/ R o I = fem/R para calcular la intensidad del

circuito principal Aplica la ley de Ohm en las diferentes secciones del circuito.

Si deseas obtener más información sobre la ley de Ohm pincha aquí.

 

Page 17: Historia Del Circuito Eléctrico

 

4.- Potencia

La potencia de un aparato electrónico es la energía eléctrica consumida en una unidad de tiempo (por lo general, un segundo).

potencia =  energía consumida/ tiempo         P=E/t

La unidad de potencia en el SI es el vatio  (W). A menudo la potencia viene expresada en kilowatios. 1kW= 1000 W.

P = (VA-VB)*I

De esta ecuación se deduce que:

Una diferencia de potencial más elevada origina una potencia mayor, porque cada electrón transporta mucha más energía.

Una intensidad mayor incrementa la potencia, pues hay más electrones que gastan su energía cada segundo.

Ejemplo:

             Calcula la intensidad de una bombilla de 100W a 220V y calcula su resistencia.

                         I = P / V = 100 / 200 = 0.45A

                         R = P / I2 = 100 / (0.45)2 = 483

El consumo de energía eléctrica:

La energía eléctrica consumida se calcula a partir de la expresión de la potencia multiplicada por el tiempo-

Energía consumida = potencia * tiempo      E=P*t

La energía viene dada en Julios (1 Julio = 1 vatio * 1 segundo). No obstante, esta no es la unidad de energía eléctrica que aparece en algunos sitios, sino el kilovatio por hora. 1Kw *h = 3600000 J.

 

Para más información sobre circuitos y ejercicios pincha aquí.

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5.- Efectos de la corriente eléctrica.

Al hablar de los efectos de la corriente eléctrica, nos referimos a las diferentes posibilidades de transformación de la energía eléctrica en otras formas de energía útiles para los seres humanos.

Efecto calorífico o térmico.

Podemos describir el movimiento de los electrones en un conductor como una serie de movimientos acelerados, cada uno de los cuales termina con un choque contra alguna de las partículas fijas del conductor.

Los electrones ganan energía cinética durante las trayectorias libres entre choques, y ceden a las partículas fijas, en cada choque, la misma cantidad de energía que habían ganado.  La energía adquirida por las partículas fijas (que son fijas solo en el sentido de que su posición media no cambia) aumenta la amplitud de su vibración o sea, se convierte en calor. Para deducir la cantidad de calor desarrollada en un conductor por unidad de tiempo, hallaremos primero la expresión general de la potencia suministrada a una parte cualquiera de un circuito eléctrico. Cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor, éste experimenta un aumento de temperatura.  Este efecto se denomina “efecto Joule”. Es posible calcular la cantidad de calor que puede producir una corriente eléctrica en cierto tiempo, por medio de la ley de Joule.

E = I 2 * R * t

Efecto luminoso.

La energía eléctrica se transforma en energía lumínica a través de la energía calorífica.

Si deseas más información sobre la energía calorífica pincha aquí.

 

Efecto químico.

La energía eléctrica se transforma en energía química a través de la electrólisis.

Electrólisis:

Page 19: Historia Del Circuito Eléctrico

Electrolisis, parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa. En un sentido más amplio, la electrolisis es el estudio de las reacciones químicas que producen efectos eléctricos y de los fenómenos químicos causados por la acción de las corrientes o voltajes.

La mayoría de los compuestos inorgánicos y algunos de los orgánicos se ionizan al fundirse o cuando se disuelven en agua u otros líquidos; es decir, sus moléculas se disocian en componentes cargados positiva y negativamente que tienen la propiedad de conducir la corriente eléctrica. Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un electrolito (o compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente continua entre ellos, los iones positivos de la disolución se mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo. Al llegar a los electrodos, los iones pueden ganar o perder electrones y transformarse en átomos neutros o moléculas; la naturaleza de las reacciones del electrodo depende de la diferencia de potencial o voltaje aplicado.

La acción de una corriente sobre un electrolito puede entenderse con un ejemplo sencillo. Si el sulfato de cobre se disuelve en agua, se disocia en iones cobre positivos e iones sulfato negativos. Al aplicar una diferencia de potencial a los electrodos, los iones cobre se mueven hacia el electrodo negativo, se descargan, y se depositan en el electrodo como elemento cobre. Los iones sulfato, al descargarse en el electrodo positivo, son inestables y combinan con el agua de la disolución formando ácido sulfúrico y oxígeno. Esta descomposición producida por una corriente eléctrica se llama electrólisis.

En todos los casos, la cantidad de material que se deposita en cada electrodo al pasar la corriente por un electrolito sigue la ley descubierta por el químico físico británico Michael Faraday.

Más información sobre la electrólisis aquí.

))))))))))))))))))

 

Lee comprensivamente las pestañas: a) El circuito eléctrico y b) Efectos de la

corriente eléctrica.

Elabora un cuestionario con no menos de 15 preguntas que te parezcan de interés

para resolver en función de lo leído. Para esto usa el procesador de texto.

Posteriormente intercambia (a través del mail o Factbook) el cuestionario con otro

compañero y cada uno responderá el del otro. Puedes consultar la información de

la página Web antes mencionada para responder.

 

4)      Elaborar un cuadro sinóptico

Page 20: Historia Del Circuito Eléctrico

El cuadro sinóptico exige reflexión para jerarquizar las ideas y relacionarlas desde

conceptos más amplios o generales hacia los más particulares, para ello hay que

emplear llaves.

Construye un cuadro sinóptico empleando las siguientes herramientas de Word:

Auto formas, línea a mano alzada, cuadro de texto, flechas, cambios de color de

fuente, resaltador. Para hacerlo usa las palabras: electricidad, corriente eléctrica,

circuito eléctrico, lámpara, computadora, conexión en serie.

Recursos

RECURSOS:

 

1.      Jugando al conecta y peligros ocultos

Link para jugar al conecta y peligros ocultos on line:

http://www.edenorchicos.com.ar/edenorchicos/jsp/paginas/

electricidad.jsp

 

2.      Elaboración de un resumen sobre electricidad

Link para visualizar un video educativo sobre electricidad: sus

orígenes, explicación del fenómeno, aplicaciones en la vida

cotidiana. http://www.youtube.com/watch?v=ySYeSiAEpiY

La finalidad es reconocer conceptos previos y nuevos que llamen

la atención del alumno y pueda describirlos con sus propias

palabras en forma de resumen.

En el sitio anterior encontrarás más información sobre la

electricidad, te recomiendo lo visites y leas.

 

Page 21: Historia Del Circuito Eléctrico

3.      Construcción de un cuestionario conceptual

El siguiente link contiene información muy interesante con

dibujos para comprender temas de esta unidad.

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema8/index8.htm

 

4.      Elaborar un cuadro sinóptico

Empleando las funciones de la barra de herramientas dibujo:

construye un cuadro similar al que está debajo como modelo

empleando las palabras nombradas en la actividad Nº 4 y puedes

ampliar con otra información de los links propuestos sobre el

tema.

                 idea                        detalles

                 principal                   detalles

 

 

Idea           idea                        detalles  

general       principal                   detalles

(tema)

 

 

                  idea                        detalles

                  principal                   detalles

Page 22: Historia Del Circuito Eléctrico

Evaluación

.

EVALUACIÓN:

 

1.      Jugando al conecta y peligros ocultos

 

En relación al punto I – a Dibujar el esquema completo del circuito eléctrico…

corresponderán 4 puntos. Punto I – b Explicar cómo funciona dicho circuito…

tendrá un valor de 6 puntos.

El punto II – a tendrá una valoración de 5 puntos. El II – b también tendrá un

puntaje de 5.

 

2.      Elaboración de un resumen sobre electricidad

 

Se contabilizará un total de 25 puntos si el resumen contiene más del 70% de la

información que brinda el video. Se descontará proporcionalmente en función del

contenido en el informe hasta un mínimo del 35%. Un valor inferior a éste se

considerará un punto, entendiéndose que el resumen está mal elaborado.

 

3.  Construcción de un cuestionario conceptual

Tendrá una calificación total de 25 puntos según: a) Completó más de 15

preguntas y respondió las del compañero todas correctamente (10). b) El

cuestionario contiene indagaciones originales e interesantes (10). c) Uso de

diferentes funciones de escritura en el procesador de textos Word (5).

 

4.   Elaborar un cuadro sinóptico

 

Grilla con criterios para evaluar el cuadro sinóptico y su calificación:

Page 23: Historia Del Circuito Eléctrico

 

Criterios a evaluar Insuficiente (5) Bueno (14-18) Excelente (25)

Uso adecuado de las palabras citadas

Ubicación incorrecta de términos

Aplicación correcta de algunas palabras solicitadas

Emplea correctamente todas las palabras mencionadas

Incorporación de otros términos sobre el tema

No amplía el cuadro con otros vocablos del tema

Uso apropiado de otras palabras

Incorpora varios términos de manera pertinente

Criterios a evaluar Insuficiente (5) Bueno (14-18) Excelente (25)

Comprensión general del cuadro

No se comprende con claridad el cuadro

Hay una significativa interpretación del cuadro

Se comprende perfectamente el cuadro

Aplicación de funciones de Word

Mínimo uso de las funciones de Word

Uso de funciones sólo elementales

Muy buena aplicación de las funciones

Conclusión

.

CONCLUSIÓN:

¿Cuántos artefactos empleamos con la electricidad diariamente?

La electricidad y la corriente eléctrica son fenómenos físico-químicos que tienen

una relevancia muy significativa en nuestra vida cotidiana. Un sinnúmero de

productos tecnológicos funcionan con corriente eléctrica.

Los mismos deben estar conectados a un circuito para que funcionen. Algunos

elementos permiten unirlos y que pase la corriente eléctrica, son los objetos que

Page 24: Historia Del Circuito Eléctrico

contienen un material conductor de la electricidad. Según el tipo de conexión (en

serie o paralelo) los artefactos funcionarán juntos o separadamente del circuito.

Algunas creaciones de gran impacto y aplicación hasta el presente fueron el

teléfono (1876) por Graham Bell y la lámpara incandescente (1879) por Thomas

Alva Edison.