Tema 4: ELECTRICIDAD

Tecnologías 3ºE.S.O.

1. ¿Qué es un átomo? Haz un dibujo de éste, señala sus elementos e indica la carga de cada uno de ellos.

PROTÓN (carga POSITIVA)

NEUTRÓN (SIN carga)

ELECTRÓN (carga NEGATIVA)

Es la parte más pequeña en la que puede dividirse un elemento químico y que aún conserva sus propiedades.

ÁTOMO

2. Define corriente eléctrica.

Es el movimiento ordenado de CARGAS (electrones, en general) a través de un material conductor (cobre, aluminio).

Sentidos de circulación de la corriente

(1) Sentido Convencional: la carga eléctrica se mueve del polo positivo (+) al negativo (-).

(2) Sentido Real: la carga eléctrica se mueve del polo negativo (-) al positivo (+). (Ésta es la que realmente se produce).

Normalmente trabajaremos con la corriente convencional.

(1)

(2)

CORRIENTE ELÉCTRICA

3. Explica las diferencias que existen entre corriente continua y corriente alterna. Dibuja una gráfica para cada una que relacione V y t.

- Los electrones se mueven en un solo sentido, del polo – al +.

- El valor de la corriente es CONSTANTE.

- Es la generada por pilas o baterías.

- Voltajes pequeños: 1.5V, 4.5V, 9V

- La usada en: linternas, móviles, arduino, etc.

- Los electrones alternan el sentido de su movimiento indefinidamente.

- El valor de la corriente CAMBIA.

- Es la generada por generadores eléctricos.

- Voltajes mayores: 230V ...

- Usada en: lavadora, televisor, etc

CORRIENTE ALTERNA (AC) CORRIENTE CONTINUA (DC)

3. Explica las diferencias que existen entre corriente continua y corriente alterna. Dibuja una gráfica para cada una que relacione V y t.

20 ms (50Hz)

230V

4. Voltaje, tensión eléctrica o diferencia de potencial. Unidades. Aparato de medida.

Es la energía que un generador proporciona a cada unidad de carga (Culombio) para que recorra el circuito.

Se representa por la letra V.

UNIDADES

Se mide en VOLTIOS (V).

APARATO DE MEDIDA

Voltímetro. Polímetro.

VOLTAJE, TENSIÓN O DIFERENCIA DE POTENCIAL (V)

5. Intensidad de corriente eléctrica. Unidades. Aparato de medida.

La intensidad de corriente eléctrica se define como la cantidad de cargas eléctricas que pasan por una sección del conductor en la unidad de tiempo.

Esta magnitud se representa con la letra I.

UNIDADES

Se mide en AMPERIOS (A).

APARATO DE MEDIDA

Amperímetro. Polímetro.

INTENSIDAD (I)

6. Resistencia eléctrica. Unidades.

Es la OPOSICIÓN que presentan los materiales conductores al paso de la corriente eléctrica.

UNIDADES

La resistencia eléctrica se mide en OHMIOS (Ω)

APARATO DE MEDIDA

Óhmetro u ohmímetro. Polímetro.

RESISTENCIA (R)

7. Define: conductor, aislante eléctrico y semiconductor. Da ejemplos de cada uno de ellos.

Son aquellos materiales que PERMITEN el paso de la corriente eléctrica.

Ejemplos: Cobre, aluminio.

Son aquellos materiales que NO PERMITEN el paso de la corriente eléctrica.

Ejemplos: Plástico, cerámica.

Los semiconductores presentan propiedades eléctricas que están entre conductores y los aislantes. Se utilizan principalmente como elementos de los circuitos electrónicos (microchips, microprocesadores, etc).

Ejemplos: Silicio, germanio.

MATERIAL CONDUCTOR

MATERIAL AISLANTE

MATERIAL SEMICONDUCTOR

8. Potencia eléctrica. Unidades. Fórmula.

Nos indica la energía eléctrica que se consume en la unidad de tiempo.

FÓRMULA

UNIDADES

La unidad de potencia en el SISTEMA INTERNACIONAL es el vatio (W)

IVP Donde:

P = Potencia eléctrica (W)

V = Tensión, diferencia de potencial o voltaje (V)

I = Intensidad de corriente (A)

POTENCIA ELÉCTRICA

9. Energía eléctrica. Unidades. Fórmula.

Nos da idea del consumo eléctrico de un dispositivo o vivienda.

Por ejemplo, en nuestras casas pagamos el “recibo de la luz” dependiendo de la cantidad de energía eléctrica que hayamos consumido en un mes (o dos meses).

FÓRMULA

Se calcula con la siguiente expresión:

UNIDADES

La unidad de energía en el SISTEMA INTERNACIONAL es el julio (J)

Otra unidad muy importante es el kilovatio hora (kW.h), que sería por ejemplo la energía consumida por una estufa de 1000W que funcione durante 1hora.

E=P⋅tDonde:

E = Energía (J)

P = Potencia eléctrica (W)

t = Tiempo (s)

ENERGÍA ELÉCTRICA

10. Explica la diferencia fundamental que existe entre: circuito SERIE, PARALELO y MIXTO. Dibuja un esquema eléctrico de cada uno de ellos.

Si observáramos un ELECTRÓN que saliera de la PILA, este ELECTRÓN recorrería todas sus resistencias, bombillas, etc.

Si observáramos un ELECTRÓN que saliera de la PILA, este ELECTRÓN recorrería SÓLO UNA de sus resistencias, bombillas, etc.Interruptor

Pila

Interruptor

Pila

NO es NI SERIE, NI PARALELO.

Interruptor

Pila

Circuito SERIE Circuito PARALELO

Circuito MIXTO

11. Interruptores y pulsadores. Explica qué es cada uno e indica su símbolo en un circuito eléctrico.

Permite controlar un circuito eléctrico.

Tiene 2 estados estables:

ABIERTO: NO deja pasar la corriente eléctrica

CERRADO: SÍ deja pasar la corriente eléctrica

Ejemplo: Interruptor de la luz de una habitación.

Permite controlar un circuito eléctrico.

Tiene 1 estado estable: ABIERTO (no deja pasar la corriente eléctrica).

Para que el pulsador esté CERRADO (sí deja pasar la corriente eléctrica), habremos de mantener el dedo actuando sobre él.

Ejemplo: Pulsador del timbre de una casa.

En el circuito, el interruptor se encuentra abierto

Interruptor

Pila

En el circuito, el pulsador se encuentra abierto

Pulsador

Pila

INTERRUPTOR

PULSADOR

12. Funcionamiento de un RELÉ.

Pila

Relé

Electroimán

FUNCIONAMIENTO

Al pasar una pequeña corriente por el electroimán, este atrae a la chapita que se encuentra pegada al interruptor y lo cierra.

Al cesar esta corriente, el muelle vuelve a abrir el interruptor.

Muelle

12. Funcionamiento de un RELÉ.

Pila

Relé

Electroimán

FUNCIONAMIENTO

Al pasar una pequeña corriente por el electroimán, este atrae a la chapita que se encuentra pegada al interruptor y lo cierra.

Al cesar esta corriente, el muelle vuelve a abrir el interruptor.

Muelle

I

Fuerza de atracción magnética

12. Funcionamiento de un RELÉ.

12. Funcionamiento de un RELÉ.

Montaje con Arduino

LEY DE OHM.

Símbolo Magnitud Unidad Símbolo dela Unidad

V Tensión, diferencia de potencial o voltaje. Voltio V

I Intensidad de corriente eléctrica Amperio A

R Resistencia eléctrica Ohmio Ω

I=VR

R=VI V=R⋅I

Ley de Ohm

V

R I

LEY DE OHM (La regla del triángulo).

V

IR

RECUERDA:

Para recordar de manera más sencilla la ley de Ohm, tenemos la regla del triángulo

¿Cómo usar la regla del triángulo?

1º) Tapamos la V, y escribimos V=

V=

V

IR

2º) Colocamos las letras NO ocultas en la misma posición que tienen en el triángulo, a la derecha del igual

V= R · I

Imagina que queremos calcular la V

V

IR

V

IR

V

IRI=

VR

R=VI

V=R⋅I

1) Calcular V

2) Calcular R

3) Calcular I

Aplicación de la LEY DE OHM.

Ejemplo 1:

Por una resistencia de 10Ω, pasa una intensidad de 3A. Calcula la diferencia de potencial.

En primer lugar ordenamos los datos que tenemos.

R= 10Ω

I= 3A

Como nos piden calcular la diferencia de potencial, es decir la V, elegimos la fórmula:

V = R · I

Y sustituyendo los valores de I y R:

V = 10 · 3

V = 30 V

Aplicación de la LEY DE OHM.

Ejemplo 2:

Una resistencia de 20Ω, está conectada a una pila de 10V. Calcula la intensidad de corriente que circula por la resistencia.

En primer lugar ordenamos los datos que tenemos.

R= 20Ω

V= 10V

Como nos piden calcular la INTENSIDAD, es decir la I, elegimos la fórmula:

I=VR

Y sustituyendo los valores de V y R:

I=1020

I = 0,5 A

Aplicación de la LEY DE OHM.

Ejemplo 3:

Por una resistencia pasa una intensidad de 3A cuando está conectada a una pila de 12V. Calcula el valor de la resistencia.

En primer lugar ordenamos los datos que tenemos.

V= 12V

I= 3A

Como nos piden calcular la resistencia, es decir la R, elegimos la fórmula:

R=VI

R=123

Y sustituyendo los valores de I y V:

R= 4 Ω