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8/8/2019 laelectricidad-100425142930-phpapp01

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La electricidady sus aplicaciones


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Unidad6. Electricidad6.1Electricidad6.2 Corriente elctrica

6.3 Magnitudes elctricas

6.4 Ley de Ohm

6.5 Circuito elctrico

Elementos

Smbolos6.6 Asociaciones elctricas

6.7 Produccin de electricidad

6.6 Potencia elctrica


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6.1 La electricidad

Qu pasara si no hubiese electricidad?

?


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6.1 La electricidad

Hoy en da necesitamos la

electricidad para realizar casitodas nuestras actividades diarias.


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6.1 La electricidad

1 Ejercicio.

Realiza una lista de 20 objetos queempleen la energa elctrica


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6.1 La electricidad

No obstante tenemos que ser conscientesque podemos reducir la energa que

desaprovechamos, ayudando a desarrollosostenible


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6.1 La electricidad

Pero qu es la electricidad?

La electricidad engloba todos los

fenmenos relacionados con las cargaselctricas de los cuerpos.


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6.1 La electricidad

La materia est formada por tomos, loscuales a su vez posee unas partculas ms

pequeas con carga elctrica:los electrones y protones

tomo

Electrn

Protnes


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6.1 La electricidad

Los electrones y protones que estn dentrode los tomos tienen carga negativa ypositiva respectivamente.

Protones

Electrones


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6.1 La electricidad

Las cargas crean unas fuerzas entre ellasde atraccin y repulsin en funcin delsigno de la carga:

Cargas iguales: se repelen

Cargas diferentes: se atraen

Atraccin Repulsin Repulsin


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6.1 La electricidad

La materia se puede cargar elctricamentecuando se descompensa la distribucin delas cargas.

Por ejemplo podemos hacerlo al frotar unbolgrafo contra el pelo y acercarlo

contra pedazos de papel


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6.2 La corriente elctrica

Cmo podemos mover las cargas?Si queremos mover las cargas elctricas

tenemos que crear una descompensacin

entre dos elementos y conectarlos.

Distribucin de cargasdesequilibrada Cargas equilibradas


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Pero cmo se mueven loselectrones?

Por ejemplo, en una batera un

polo tiene ms electrones(cargas negativas), por ello alconectarlo con el otro polo seinicia un trasvase deelectrones hasta que se llegaal equilibrio.

Hemos creadocorriente elctrica


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Podemos lograr que las cargas se muevancontinuamente, creando as una corriente

elctrica.

La corriente elctrica es el desplazamientode las cargas elctricas a travs de un

material.


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Para qu sirve lacorriente elctrica?

Gracias al movimiento decargas se transforma laenerga elctricas enotras energas tiles paranosotros

Energamagntica


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Energa

calorfica

Energa

luminosa

Energa

mecnica

Energa

magntica

Energa Elctrica

La corriente elctica setransforma en lassiguientes energas.

y estas a su vez puedenusarse para crear

energa elctrica


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Ejercicio

2 EjercicioTienes que buscar en

casa diez equiposelctricos y escribirsus nombresindicando la energa

que se obtiene altransformar laelectricidad.

Equipo

elctrico

Energa

Vitrocermica Energa

calorfica


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6.3 Las magnitudes elctricas

Para poder entender la electricidaddebemos conocer las magnitudes quedefinen la electricidad:

VOLTAJE

INTENSIDADRESISTECIA


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6.3 Las magnitudes elctricas.El voltaje elctrico

Por qu se mueven las cargas?

Los electrones necesitan energa para moversepor un material y esta se llama Voltaje

Definimos el voltaje como la energa por unidadde carga que hace que estas circulen por unmaterial. Esta magnitud que se mide en Voltios


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Para entender la corriente podemosentenderla como una corriente de aguadonde las gotas son las cargas elctricas

Aprovechamos lafuerza del

movimiento de lasgotas de agua paracrear energa


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6.3 Las magnitudes elctricas. El voltaje elctrico

Vemos que el agua tendr mas fuerza sitiene ms agua en el depsito. Lo mismoocurre con la electricidad

Menos

presin

de agua

Ms

presin

de agua


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6.3 Las magnitudes elctricas. El voltajeelctrico

Cuanto mayor es la tensin elctrica mayorenerga tendrn las cargas elctricas ensu movimiento

Menos

tensin

Ms

tensin


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6.3 Las magnitudes elctricas.La intensidad

La intensidad elctrica es la cantidad decarga que circula a travs de unconductor por unidad de tiempo. Se mide

en Amperios

Menorintensidad

Mayorintensidad


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6.3 Las magnitudes elctricas.La resistencia

La resisitencia elctrica es la oposicinque presentan los conductores al paso decorriente. Se mide en Ohmios ;

MenorResisitencia

Mayor

Resistencia


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6.4 La ley de Ohm

La ley de Ohm nosrelaciona las tres

magnitudeselctricas : R

V

I!

Magnitud UnidadNombre Smbolo Nombre Smbolo

Voltaje V Voltios V

Intensidad I Amperios A

Resistencia R Ohm


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6.4 La ley de Ohm

La intensidad del circuito depende del voltajede forma directamente proporcional:

Si el voltaje es alto: las cargas llevan mucha

energa por lo que la Intensidad ser alta

R

VI !


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6.4 La ley de Ohm

Ejercico 3:

Justifica cmo sera la intensidad si:

Tenemos poco Voltage V

Tenemos poca resistencia R

R

VI !

R

VI !


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6.4 La ley de Ohm

4 Ejercicio: Explica cmo la Intensidadser si:

Aumentamos la Resistencia y el Voltaje.

Disminuimos la Resistencia eincrementamos el Voltaje.

Aumentamos la Resistencia ydisminuimos el Voltaje.Disminuimos la Resistencia y el Voltaje


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6.4 La ley de Ohm.Clculos con la ley de Ohm

Para calcular el valor quetiene una de las tresmagnitudes debemos

conocer el valor de lasotras dos y sustituir suvalor en la ecuacin deOhm:

Por ejemplo si queremossaber la I y sabemos queR=20;y V= 60V

AI

I

R

VI

4

420

80

!

!!

!


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6.4 La ley de Ohm.Clculos con la ley de Ohm

Ejercicio 2: Clculoscon la ley de Ohm

Calcula el valor de la

Intensidad en lossiguientes casos

R

VI !

V (V) R (;) I (A)

2 2

2 4

2 4

10 5

5 10

20 1000

Solution


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6.5 El circuito elctrico

El circuito elctrico es un conjuntode elementos que permitencontrolar la corriente elctrica

Necesitamos:1. Generador2. Elementos de control3. Receptores4. Conductores5. Elementos de

Proteccin


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6.5 El circuito elctrico. Elementos

Los elementos imprescindibles para un circuito son:

Generador: crea la corriente elctrica aplicandoun voltaje al circuito. Pueden ser:Pilas: Proporcionan corriente elctrica pero de corta

duracin. Si se pueden recargar hablamos de bateras

Fuentes de alimentacin: permiten una corrienteelctrica constante y continua.


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Los elementos imprescindibles para un circuito son: Elemento de maniobra: nos permite controlar el

circuitoInterruptores: mantienen la posicin de encendido o

apagado (la luz del bao)

Pulsadores: slo cierra el circuito mientras mantenemos

pulsado (el timbre de la puerta)Conmutador: permite encender o apagar un

elemento desde varios puntos de la habitacin


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Receptores: son los elementos quetransforman la energa elctrica en otratil para nosotros. Por ejemplo:B

ombillas incandescentes: al pasar corriente porel filamento este se calienta emitiendo luz

Motores: la electricidad cera un campo de

fuerzas que crea el movimiento

Resistencias: sirven para disminuir la intensidadque circula por un circuito


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Conductor: todos los elementosdeben de estar unidos mediante unmaterial conductor


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6.5 Electric circuit. Elements

Los Conductores y equipos elctricostienen que estar aislados paraprotegernos de descargas elctricascuando los tocamos.


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El circuito tiene que estar CERRADOpara poder funcionar permitiendo ala corriente circular del polo positivoal negativo


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6 Ejercicio:

a) Nombra y dibuja 10 receptores

elctricos como por ejemplouna bombilla o un motor

b) Realiza una tabla con 10

materiales conductores y 10conductores.


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Ejercicio 3

Indica cul de estas bombillas lucir


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Ejercicio 3

Lucir esta bombilla?

Solution


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Elementos de proteccin: evitan que sedestruyan los restantes elementos delcircuito cuando hay subidas o bajadasde tensinFusibles: son componentes que se destruyen

en caso de subida de tensin, cortando elcircuito. Se cambian con facilidad

Interruptores automticos: protegen

instalaciones complejas como las de las casas,sin tener que cambiarlos, solo reactivando elinterruptor


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6.5 El circuito elctrico. Simbologa

La simbologa elctrica nos permiterepresentar los circuitos elctricosempleando dibujos que sustituyen loselementos de los circuitos.


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La simbologa elctrica nos permite

representar los circuitos elctricos

empleando smbolos que sustituyen los

elementos de los circuitos.


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Generador

Pila, batera o dinamo

Asociacin de generador

Conductores:

cuando se solapan sin conetarse seindica con una curva


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Elementos de maniobra

Pulsador

Interruptor

Conmutador


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Elementos de proteccin

Fusible

Receptores:Lmpara

Resistencias: poseen dos smbolos

Motores


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Ejercicio: Dibuja los siguientes circuitos

empleando la simbologa normalizada


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6.6 Conexiones de los circuitos elctricos

El comportamiento de los elementos de uncircuito dependen de cmo estn estosconectados entre s.

Existen tres configuraciones posibles:

Serie

P

araleloMixto


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Conexin en SERIELa conexin en serie distribuye los

elementos conectando sus extremos uno

tras otro

De esta forma slo existe un punto deunin entre los elementos 1 y 2 estn unidos slo por el punto A

2 y 3 estn unidos slo por el punto B


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Conexin en PARALELOLa conexin en paralelo tiene todos los

elementos conectados entre s por dos

puntos

De esta forma 1, 2 y 3 estn unidos a A y a B


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Conexin MIXTALa conexin mixta posee elementos

conectados en serie y otros en paralelo

1, 2 y 3 estn en paralelo y todos ellos asu vez estn en serie con 4


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10 EjercicioIndica cual de los siguientes elementos

est en serie, paralelo y mixto. Indcalo

mediante crculos como en el ejemplo,nombra las conexiones con letras

Solution

Solucin


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est en serie, paralelo y mixto.

Solucin

Solucin


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est en serie, paralelo y mixto.

Solucin


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Pero que resultado tiene las diferentesasociaciones de los elementos?

Las asociaciones en paralelo y serie tienenefectos sobre la intensidad y voltajeque llegan a los elementos conectados


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6.6 Conexiones de los circuitos elctricosEl voltaje

Serie Paralelo

El voltaje se reparte entre

los elementos, de forma

que tienen menos

energa para cada

bombilla, por lo que lucen

poco

El voltaje llega por igual a

todos los elementos, por

lo que todas la bombillas

tienen la misma energa

que la pila y lucen igual


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La intensidad

Serie Paralelo

En serie todas lasbombillas estn en lnea

y por ello generan mayor

resistencia, por lo que la

intensidad es menor y lapila durar ms tiempo

En paralelo las bombillasseparadas ofrecen

menos resistencia por lo

que la intensidad por las

bombillas ser grande yla pila se agotar pronto


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El circuito

Serie Paralelo

Si se corta en algn

punto el circuito, ya no

podr continuar la

electricidad por lo que

todo el circuito est

cortado

En paralelo si se corta

en algn punto, la

corriente puede ir por

otro camino por lo que

no se corta todo el

circuito

Cortado


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Si estamos en serie y hay una fuga el

agua no puede continuar. En paraleloencuentra otro camino


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6.7Produccin de energa elctrica

Electricity generation started whenAlessandro Volta made the firstelectric battery

Alessandro Volta(1745-1825)


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Hans Christian Oersted descubri que unacorriente elctrica puede alterar unabrjula (que tiene una aguja inmantada).

Alessandro Volta

(1777

-18

51)

Lo mismo pasa si ponemos un imn natural,por lo que Oersted concluy que uncircuto cerrado es un imn articial.


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MrMichaelFaraday tuvo

una idea, si

una corrienteelctrica

puede

generar uncampo

magntico,

Puede un

campomagntico

crear una

corrienteelctrica?


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SI!!!!Por lo tanto Mr Michael Faradaydescubri que podemos crear

electricidad cuando movemos un imncerca de un circuito cerrado.


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Hoy en da, las grandes centraleselctricas emplean eldescubrimiento de Faradays.


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Se usan otras energas para moveruna turbina que a su vez mueve elcircuito que est dentro dengenerador the generator

Generadorturbina


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6.8Potencia elctrica

Desde el generador de la central elctrica setransmite la electricidad a nuestras casas.


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Qu diferencia hay entre unabombilla de 100 W y una de

7 W?


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Esta es una bombilla debajo consumo This is aenergy saving light

porque consume menosenerga (7 W) que una aincandescente(100W)

Los sabemos porque W es

la unidad de la potencia

elctrica.


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W es la unidad de la Potencia Elctrica yexpresa la energa consumida por unidadde tiempo de un equipo elctrico.

IVP !P= Potencia (Vatios W)V= Voltaje (voltios V)I= Intensidad (Amperio A)


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En casa todos los enchufes tienen 230Voltios, por lo que si sabemos la que lapotencia de una bombilla de 100W podemoscalcular la Intensidad a travs de la

bombila.

V230V

100W

!

!

0,34AI

230

100I

V

PI

IVP

!

!

!

!


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La electricidadque consumimoses medida en

kwh y pagamos0,1 /Kwh:


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Un Kwh es el resultado demultiplicar la potencia por lashoras de uso:

hPPkWh !


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Para calcular el precio que tenemosque pagar multiplicamos la potenciaen kwh por el precio 0,1 /kwh

1,0P0,1hPPricekWh

!!


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Vamos a calcular cunto tenemos quepagar cuando usamos una lavadoradurante 2h si consumimos 1500W.

h2Time

1,5kw1500WP

!

!!

3kwhP

25,1P

PhP

kWh

kWh

kWh

!

!

!

0,3Price

kwh

0,1kwh3Price

0,1PPrice

kWh

!

v!

!


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79/89


80/89


81/89


82/89

Calcula el valor de la intensidad

V (V) R (;) I (A)

6

27 2

4 6

300 6

21 7

1000000 20

h l


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V (V) R (;) I (A)

2 2

2 4

6.4 Ohms lawCalculations with Ohms law 5 Exercise Solution

1AI

2

2I

R

VI !!!

A5,0I4

2I

VI !!!

6 4 Oh l


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V (V) R (;) I (A)

2 4

10 5

6.4 Ohms lawCalculations with Ohms law Solution

8VV

24V

IRV

!

!

!

;!

!

!

2R

5

10R

I

VR

6 4 Oh lexercise


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V (V) R (;) I (A)

5 10

20 1000

6.4 Ohms lawCalculations with Ohms law Solution

A0,5I

10

5I

V

I

!

!

!

20kvV

V00002V

200001V

IV

!

!

!

!


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La corriente elctrica circula siempre por elcamino que menos resistencia encuentre(al igual que lo hace el agua)

Resistencia necesaria

para emitir luz

Resistencia nula

Ejercicio

Ejercicio


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Ejercicios Rojo: serie Azul: paraleloSERIE:1 y 2 estn unidos A.

2 y 3 estn unidos por B

3 y 4 unidos por C

Mixto:

Serie1 est unido a 2 y 3 por A

Paralelo: 2 y 3 unidos por A y B

Serie: 2 y3

unidos a 4 por C

Ejercicio


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EjerciciosParalelo: 1, 2 y3

estn unidos entre

s por A y por B

Serie: 1 y 2 unidos

por A; 2 y 3 unidos

por B

Ejercicio


89/89


EjerciciosMixto:

Serie: 1 y 2 unidos slo por A

Serie: 2 y la asociacin de 4 y 3 unidos por B

Paralelo: 4 y 3 unidos por B y C

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