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IES RAFAL TECNOLOGÍA 2ESO ELECTRICIDAD

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UNIDAD DIDÁCTICA 4: ELECTRICIDAD

1. EL CIRCUITO ELÉCTRICO. 2. ASOCIACIONES DE RESISTENCIAS: SERIE, PARALELO Y MIXTO. 3. LEY DE OHM. 4. POTENCIA Y ENERGÍA ELÉCTRICA. 5. SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS: COCRODILE CLIPS. 6. PRÁCTICAS DE ELECTRICIDAD 7. EJERCICIOS


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1. EL CIRCUITO ELÉCTRICO. "Un Circuito Eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sÍ por los que puede circular una corriente eléctrica". La corriente eléctrica es un movimiento de electrones, por lo tanto, cualquier circuito debe permitir el paso de los electrones por los elementos que lo componen.

COMPONENTES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO

Solo habrá paso de electrones por el circuito si el circuito es un circuito cerrado. Los circuitos eléctricos son circuitos cerrados, aunque podemos abrir el circuito en algún momento para interrumpir el paso de la corriente mediante un interruptor, pulsador u otro elemento del circuito.


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- Generador: producen y mantienen la corriente eléctrica por el circuito. Son la fuente de

energía. Hay 2 tipos de corrientes: corriente contínua y alterna. Pilas y Baterías: son generadores de corriente continua (c.c.) Alternadores: son generadores de corriente alterna (c.a.)

- Conductores: es por donde se mueve la corriente eléctrica de un elemento a otro del circuito. Son de cobre o aluminio, materiales buenos conductores de la electricidad, o lo que es lo mismo que ofrecen muy poca resistencia a que pase la corriente por ellos.

- Receptores: son los elementos que transforman la energía eléctrica que les llega en otro tipo de energía. Por ejemplo las bombillas transforma la energía eléctrica en luminosa o luz, los radiadores en calor, los motores en movimiento, etc.

- Elementos de mando o control: permiten dirigir o cortar a voluntad el paso de la corriente

eléctrica dentro del circuito. Tenemos interruptores, pulsadores, conmutadores, etc.

- Elementos de protección: protegen los circuitos y a las personas cuando hay peligro o la corriente es muy elevada y puede haber riesgo de quemar los elementos del circuito. Tenemos fusibles, magneto térmicos, diferenciales, etc.

Para simplificar el dibujo de los circuitos eléctricos se utilizan esquemas con símbolos. Los símbolos representan los elementos del circuito de forma simplificada y fácil de dibujar. Veamos los símbolos de los elementos más comunes que se usan en los circuitos eléctricos.

http://www.areatecnologia.com/corriente-continua-alterna.htm


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2. ASOCIACIONES DE RESISTENCIAS. En los circuitos eléctricos suelen emplearse unos dispositivos que se oponen al paso de la corriente eléctrica de una forma más pronunciada de lo normal. Estos dispositivos reciben el nombre de resistencias y pueden asociarse de tal forma que en conjunto equivalgan al valor de otra resistencia, llamada resistencia equivalente.

Principalmente las resistencias se pueden asociar en serie, paralelo o una combinación de ambas llamadas mixta.

ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS EN SERIE

Dos o más resistencias se dice que están en serie, cuando cada una de ellas se sitúa a continuación de la anterior a lo largo del hilo conductor.

ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS EN PARALELO Cuando dos o más resistencias se encuentran en paralelo, comparten sus extremos tal y como se muestra en la siguiente figura:


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ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS MIXTA Generalmente, en los circuitos eléctricos no sólo parecen resistencias en serie o paralelo, si no una combinación de ambas. Para analizarlas, es común calcular la resistencia equivalente calcular la resistencia equivalente de cada asociación en serie y/o paralelo sucesivamente hasta que quede una única resistencia.

3. LA LEY DE OHM. La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm es una ley básica de los circuitos eléctricos. Establece que la diferencia de potencial (V medida en voltios) que aplicamos entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente (I medida en amperios), esa constante de proporcionalidad es la resistencia del conductor (R medida en ohmios).

Intensidad: La intensidad de corriente eléctrica (I) es la cantidad de electricidad o carga eléctrica (Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo(t). Para denominar la Intensidad se utiliza la letra I y su unidad es el Amperio(A). Voltaje o Tensión: Magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro.3 Su unidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es el voltio.

Resistencia: Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω).

V= I .R

https://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_(electricidad)#cite_note-3


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4. POTENCIA Y ENERGÍA ELÉCTRICA. Otras magnitudes eléctricas que conviene tener en cuenta son la potencia y la energía.

POTENCIA ELÉCTRICA La potencia eléctrica es la capacidad que tiene un receptor para transformar cierta cantidad de energía en un tiempo determinado. Su unidad de medida es el vatio (W), aunque habitualmente se utiliza el kilovatio (kW), que equivale a 1000 W.

ENERGÍA ELÉCTRICA La cantidad de Energía eléctrica transformada en un receptor es directamente proporcional a la tensión aplicada, a la intensidad de corriente que circula en él y al tiempo de paso de la corriente. La unidad de medida es el vatio-hora (Wh), aunque se utiliza casi exclusivamente el kilovatio-hora (kWh) que equivale a 1000 Wh.

P = V. I

E= P. t o bien E= V.I.t


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5. SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS: COCRODILE CLIPS. Crocodrile clips 3 es un programa que permite simular circuitos eléctricos y electrónicos de una manera sencilla y rápida. Además también permite la simulación de sistemas mecánicos electromecánicos.


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6. PROGRAMACIÓN Y ROBÓTICA: ARDUINO. Arduino es el nombre de una marca que se dedica específicamente al desarrollo de hardware electrónico y software de código abierto. Pensado para que todo sea flexible y fácil de manejar por el usuario. Las placas incorporan un microcontrolador, puertos de entrada y salida, puertos de comunicación, etc… Son totalmente modulares y ampliables por lo que existen diferentes módulos adicionales que te permitirán ampliarlas según tus necesidades. Es muy importante resaltar que al tratarse de un open-source, se puede utilizar para cualquier proyecto que nos propongamos. Lo que nos permitirá tener total libertad de modificación, pudiendo adaptar el hardware y el software según nuestras necesidades. ¿Qué se puede hacer con Arduino? Una de sus grandes ventajas, es que tiene infinidad de aplicaciones… A continuación os detallamos algunos ejemplos:

Domótica

Uno de los proyectos que se han desarrollado con Arduino, es el control de regado de jardín inteligente. Aunque existen diferentes usos como un sistema para bajar y subir las persianas de casa.

Robótica

Con Arduino también podemos desarrollar proyectos como la construcción de un dron o de un vehículo de radio control.

Telemática

Principalmente se emplea para el desarrollo de aplicaciones para el control por radiofrecuencia o por dispositivos móviles.


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7. PRÁCTICAS DE ELECTRICIDAD ALUMN@: ____________________________________________ GRUPO: ____________ MAGNITUDES ELÉCTRICAS. MONTAJE SERIE CON DOS BOMBILLAS. MONTAJE PARALELO CON DOS BOMBILLAS. MONTAJE MIXTO CON TRES BOMBILLAS.

1. MAGNITUDES ELÉCTRICAS. ACTIVIDAD 1. ¿Qué es un átomo? Dibuja su estructura interna y nombra las partes. ACTIVIDAD 2. ¿Qué es la corriente o intensidad eléctrica? Indica el símbolo de su magnitud y la unidad de medida. ACTIVIDAD 3. ¿Qué es el voltaje o tensión eléctrica? Indica el símbolo de su magnitud y la unidad de medida. ACTIVIDAD 4. ¿Qué es la resistencia eléctrica? Indica el símbolo de su magnitud y la unidad de medida. ACTIVIDAD 5. Escribe la ley de Ohm


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2. MONTAJE SERIE CON 2 BOMBILLAS.

ACTIVIDAD 6. Dibuja el esquema eléctrico que incluya dos bombillas en serie y una pila. ACTIVIDAD 7. ¿Qué ocurre si quitamos una bombilla? ¿Por qué lucen poco las bombillas? ACTIVIDAD 8. Si las bombillas tienen una resistencia de 20 ohmios cada una. ¿Qué cantidad de corriente atraviesa el circuito?

3. MONTAJE SERIE CON 2 BOMBILLAS.

ACTIVIDAD 9. Dibuja el esquema eléctrico que incluya dos bombillas en paralelo y una pila. ACTIVIDAD 10. ¿Qué ocurre si quitamos una bombilla? ¿Por qué lucen más?


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4. MONTAJE MIXTO CON 3 BOMBILLAS.

ACTIVIDAD 11. Dibuja el esquema eléctrico que represente el circuito mixto. ACTIVIDAD 12. Rellena la tabla. B1 B2 B3 EXPLICACIÓN

On/ Off

On/Off

On/Off


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8. EJERCICIOS.

1. Existen materiales conductores y materiales aislantes de la electricidad. Indica cuáles de los siguientes materiales son conductores y cuáles aislantes: Bolígrafo de plástico , pulsera de oro, goma de borrar, llave, moneda, alambre, anillo de plata, regla de plástico , jersey de lana, hilo de estaño, hoja de papel , barra de madera, lata de Coca-Cola, vaso de vidrio.

2. Indica si los siguientes montajes constituyen un circuito eléctrico.

3. Identifica cada uno de los siguientes elementos por su nombre. Indica si son generadores, receptores, conductores, elementos de control o elementos de protección. Además, dibuja Su símbolo eléctrico.


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4. PROBLEMAS DE LA LEY DE OHM.


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5. ANÁLISIS DE CIRCUITOS.


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7.

8. Copia los datos eléctricos impresos en una bombilla cualquiera de tu casa, y explica qué significan dichos datos.

9. Si se tiene una bombilla de una potencia de 100 W y permanece encendida una media de

tres horas al día, calcula cuánta energía consume al mes.

10. Calcula la resistencia equivalente de las siguientes asociaciones de resistencias.

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