6.circuitos electricos. tipos y magnitudes alumnos

Profesora: Brígida Rojo Seco

UD 6. CIRCUITOS UD 6. CIRCUITOS ELÉCTRICOS. TIPOS Y ELÉCTRICOS. TIPOS Y

MAGNITUDESMAGNITUDES3º ESO3º ESO


ÍndiceÍndice1.- Introducción.1.- Introducción.2.- Corriente eléctrica.2.- Corriente eléctrica.3.- Magnitudes Eléctricas.3.- Magnitudes Eléctricas.4.- Circuitos eléctricos.4.- Circuitos eléctricos. 4.1.- Circuito serie.4.1.- Circuito serie. 4.2.- Circuito paralelo.4.2.- Circuito paralelo. 4.3.- Circuito mixto.4.3.- Circuito mixto.5.- Magnetismo y electromagnetismo.5.- Magnetismo y electromagnetismo.


1.Introducción1.Introducción La La sociedad actualsociedad actual se ha convertido en una se ha convertido en una

sociedad dependiente de la electricidad.sociedad dependiente de la electricidad.

La electricidadLa electricidad, es la forma de energía más , es la forma de energía más utilizada, debido a que puede utilizada, debido a que puede transmitirsetransmitirse a gran a gran distancia, se puede distancia, se puede almacenaralmacenar, y sobre todo, se , y sobre todo, se puede puede transformartransformar en otras formas de energía y en otras formas de energía y viceversa.viceversa.

La La electricidadelectricidad es la rama de la física que estudia es la rama de la física que estudia los fenómenos originados por cargas eléctricas.los fenómenos originados por cargas eléctricas.


2.Corriente eléctrica2.Corriente eléctrica La La corriente eléctricacorriente eléctrica es la circulación es la circulación

ordenada de electrones libres a través de un ordenada de electrones libres a través de un conductor.conductor.


2.Corriente eléctrica2.Corriente eléctrica

Si los electrones pasan siempre en la misma Si los electrones pasan siempre en la misma dirección (dirección (corriente continuacorriente continua).).

Se utiliza en aparatos de muy baja tensión, hasta 24 Voltios.

Corriente continuaCorriente continua


Se puede obtener por medio de Se puede obtener por medio de métodos métodos químicosquímicos, como lo hacen las pilas y baterías, por , como lo hacen las pilas y baterías, por métodos mecánicosmétodos mecánicos como lo hace una dinamo, o como lo hace una dinamo, o por otros métodos, fotovoltaico, par térmico, por otros métodos, fotovoltaico, par térmico, etc.etc.

Corriente continuaCorriente continua



El aparato que convierte la corriente alterna enEl aparato que convierte la corriente alterna en corriente continua se llama corriente continua se llama fuente de fuente de

alimentaciónalimentación.. Una de sus aplicaciones es cargar los teléfonosUna de sus aplicaciones es cargar los teléfonos móviles.móviles.

2.Corriente eléctrica2.Corriente eléctricaCorriente continuaCorriente continua



Si cambian el sentido de paso e incluso que Si cambian el sentido de paso e incluso que varían la cantidad de electrones que pasan cada varían la cantidad de electrones que pasan cada vez (vez (corriente alternacorriente alterna).).

Se trata de un valor de tensión que variaSe trata de un valor de tensión que varia constantemente en el tiempo, tomando constantemente en el tiempo, tomando valoresvalores positivos, cero y negativos.positivos, cero y negativos.

Corriente alternaCorriente alterna


Se puede obtener por métodosSe puede obtener por métodosmecánicos como lo hace un mecánicos como lo hace un alternadoralternador, o por, o porconversión de la corriente continua en alterna, elconversión de la corriente continua en alterna, elaparato que hace esto se llama aparato que hace esto se llama inversorinversor..

Magnitudes de la corriente alterna (c.a.)

Corriente alternaCorriente alterna2.Corriente eléctrica2.Corriente eléctrica


- Valor máximo (Vmax)Valor máximo (Vmax): es el valor de cresta : es el valor de cresta que alcanza la corriente alterna, puede ser que alcanza la corriente alterna, puede ser positivo o negativo, también se le conoce como positivo o negativo, también se le conoce como valor de pico.valor de pico.

- Valor instantáneo (Vi)Valor instantáneo (Vi): Es el valor que toma la : Es el valor que toma la corriente en un momento determinado.corriente en un momento determinado.

2.Corriente eléctrica2.Corriente eléctricaValores de corriente alternaValores de corriente alterna


- Valor eficaz (Vef)Valor eficaz (Vef): Valor de corriente continua : Valor de corriente continua por el que debemos sustituir la corriente alterna por el que debemos sustituir la corriente alterna para que produzca el mismo efecto. para que produzca el mismo efecto.

Vef = Vmax / √2Vef = Vmax / √2

- Periodo (T)Periodo (T): Tiempo que tarda en producirse un : Tiempo que tarda en producirse un ciclo completo de la corriente. ciclo completo de la corriente.

- La frecuencia (F)La frecuencia (F): Número de ciclos completos : Número de ciclos completos que se producen en 1 segundo. que se producen en 1 segundo.

F = 1/TF = 1/T

2.Corriente eléctrica2.Corriente eléctricaValores de corriente alternaValores de corriente alterna


La carga eléctrica (q) de un cuerpo expresa el exceso o defecto de electrones que hay en sus átomos.

Su unidad es el Culombio (C).

1 Culombio equivale a 6,25 x1018 electrones.

3. Magnitudes de corriente 3. Magnitudes de corriente eléctrica.eléctrica.

Carga eléctricaCarga eléctrica


La Intensidad de corriente, es la cantidad de carga que circula en la unidad de tiempo. Se designa por la letra I, se mide en Amperios (A). I = q /t Amperios = Culombios /segundo

AMPERÍMETROAMPERÍMETRO: Se conecta en: Se conecta enserie con el receptor o receptoresserie con el receptor o receptorespor los que circula la intensidad por los que circula la intensidad que se quiere medir.que se quiere medir.


Intensidad de corrienteIntensidad de corriente


La Diferencia de potencial, es la fuerza encargada de hacer que se desplacen los electrones a través del conductor. Se designa por la letra V, se mide en Voltios (V).

VOLTÍMETROVOLTÍMETRO: Se conecta en paralelo con el : Se conecta en paralelo con el componente o generador cuya tensión se quiere componente o generador cuya tensión se quiere medir.medir.


Diferencia de potencialDiferencia de potencial


La La resistenciaresistencia (R), es la dificultad que opone (R), es la dificultad que opone un cuerpo al paso de los electrones. Depende un cuerpo al paso de los electrones. Depende del material del cuerpo, y de sus dimensiones.del material del cuerpo, y de sus dimensiones.

R es el valor de la resistencia en ohmios (Ω) ρ es la resistividad del materia (Ω mm2/m ) L la longitud del elemento (m). S la sección del elemento (mm2).


Resistencia eléctricaResistencia eléctrica

S

LR ·ρ=


m

mm2Ω

m

mm2Ω

m

mm2Ω

Material Resistividad ( ) Unidades

Cobre 0,0172

Aluminio 0,0283

Hierro 0,1

Madera De 108 x 106 a 1.014 x 106

Vidrio De 1.010 .000.000m

mm2Ω

m

mm2Ω

ρ

3. Magnitudes de corriente 3. Magnitudes de corriente eléctrica.eléctrica. ResistividadResistividad

Resistividad de algunos materialesEs una propiedad intrínseca de los materiales


Ecuación que relaciona la intensidad con Ecuación que relaciona la intensidad con la tensión y la resistencia de un circuito. la tensión y la resistencia de un circuito. Conociendo dos de estas magnitudes Conociendo dos de estas magnitudes podemos determinar la tercera.podemos determinar la tercera.

I

VR =


LEY DE OHMLEY DE OHM


La La resistenciaresistencia (R), es la dificultad que opone (R), es la dificultad que opone un cuerpo al paso de los electrones. un cuerpo al paso de los electrones.

Su Su unidadunidad es el Ohmio (Ω), y depende del es el Ohmio (Ω), y depende del material del cuerpo, y de sus dimensiones.material del cuerpo, y de sus dimensiones.

POLÍMETROPOLÍMETRO: Sirve para medir diferentes : Sirve para medir diferentes magnitudes eléctricas (tensión, intensidad, magnitudes eléctricas (tensión, intensidad, resistencia, …) en diferentes escalas de resistencia, …) en diferentes escalas de medida.medida.


Resistencia eléctricaResistencia eléctrica

S

LR ·ρ=


Es la capacidad que tiene un receptorEs la capacidad que tiene un receptoreléctrico cualquiera para transformareléctrico cualquiera para transformarenergía en un tiempo determinado.energía en un tiempo determinado.

P = V · I (Watios)P = V · I (Watios)

3. Magnitudes de corriente 3. Magnitudes de corriente eléctrica.eléctrica. Potencia eléctricaPotencia eléctrica


3. Magnitudes de corriente 3. Magnitudes de corriente eléctrica.eléctrica. Energía eléctricaEnergía eléctrica

Es la energía que consume en un tiempo Es la energía que consume en un tiempo determinado, un aparato eléctrico determinado, un aparato eléctrico cualquiera por el que circula un intensidad cualquiera por el que circula un intensidad ‘ ‘I’ y cuyo voltaje es ‘V’I’ y cuyo voltaje es ‘V’

E = V · I · t (Julios)E = V · I · t (Julios)


Un Un circuito eléctrico circuito eléctrico es un es un conjunto de componentes conjunto de componentes (generadores, receptores, (generadores, receptores, conductores y de control y conductores y de control y protección) que conectadas protección) que conectadas electrónicamente permiten el electrónicamente permiten el paso de la corriente eléctrica. paso de la corriente eléctrica.

Está Está formadoformado por un por un conjunto de elementos conjunto de elementos conectados mediante cables.conectados mediante cables.

4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.


GeneradorGenerador: Transforman un tipo de energía : Transforman un tipo de energía determinada en energía eléctricadeterminada en energía eléctrica

ConductorConductor: Permiten la circulación de : Permiten la circulación de cargas eléctricas. Cables,cargas eléctricas. Cables,

normalmente de cobre.normalmente de cobre.

Receptor:Receptor: Transforman la energía eléctrica Transforman la energía eléctrica en otro tipo de energíaen otro tipo de energía

4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.Elementos básicos de un circuitoElementos básicos de un circuito


Elementos de maniobra y control: Elementos de maniobra y control: Permiten dirigir y controlar la corriente Permiten dirigir y controlar la corriente eléctrica permitiendo o impidiendo el paso eléctrica permitiendo o impidiendo el paso de electrones de electrones

por el circuito o por una parte del mismo.por el circuito o por una parte del mismo.

Elementos de protecciónElementos de protección: Protegen los : Protegen los cables y componentes del circuito: fusibles; cables y componentes del circuito: fusibles; magnetotérmicos o PIA (pequeño magnetotérmicos o PIA (pequeño Interruptor Automático). Interruptor Automático).

Evitan daños a las personas que los utilizan: diferencial; cable de tierra.

4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.Elementos básicos de un circuitoElementos básicos de un circuito


4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.SímbolosSímbolos


4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.Tipos de circuitosTipos de circuitos


Circuito serie: Circuito serie: Tiene conectados Tiene conectados sus receptores uno a sus receptores uno a

continuación del otro.continuación del otro.

4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.4.1.Circuito serie4.1.Circuito serie

Si se rompe una de las bombillas, Si se rompe una de las bombillas, se interrumpe el circuito y se interrumpe el circuito y deja de lucir la otra bombilladeja de lucir la otra bombilla


Resistencia total del circuito: Suma deResistencia total del circuito: Suma de las resistencias que lo componen.las resistencias que lo componen. RT RT = = RR1 + 1 + RR22 La corriente que circula es laLa corriente que circula es la misma por misma por todos los elementos.todos los elementos. IT IT = = II1 = 1 = I I 22 La fuerza electromotriz generada por el La fuerza electromotriz generada por el

generador se reparte entre los distintos generador se reparte entre los distintos elementos.elementos.

V V = = VV1 +1 +VV22

4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.4.1.Circuito serie4.1.Circuito serie


Circuito paraleloCircuito paralelo:: Tiene conectados los Tiene conectados los terminales de susterminales de sus receptores unidosreceptores unidos entre si.entre si.

La inversa de la resistencia total del circuito es la suma de las inversas de la resistencias que lo componen. 1/ RT =1/R1+1/R2

4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.4.2.Circuito paralelo4.2.Circuito paralelo


La corriente total que sale del generador se reparte por todos los elementos IT = I1 + I 2

La fuerza electromotriz generada por el generador llega por igual a todos los elementos. VT = V1 = V2

4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.4.2. Circuito paralelo4.2. Circuito paralelo


Un Un circuito mixtocircuito mixto, es , es aquel que tiene aquel que tiene elementos en paralelo y elementos en paralelo y en serie. en serie.

4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.4.3. Circuito mixto4.3. Circuito mixto


Este circuito reúne las características de los Este circuito reúne las características de los dos circuitos. Se resuelve por partes, por un dos circuitos. Se resuelve por partes, por un lado los elementos que están en paralelo, y luego lado los elementos que están en paralelo, y luego los que están en serie.los que están en serie.

4. El circuito eléctrico.4. El circuito eléctrico.4.3. Circuito mixto4.3. Circuito mixto


Algunos materiales tienen la propiedad de Algunos materiales tienen la propiedad de atraer pequeños trozos de hierro. Esta atraer pequeños trozos de hierro. Esta propiedad física se conoce como propiedad física se conoce como magnetismomagnetismo y a y a los materiales que la poseen se les denomina los materiales que la poseen se les denomina imanes.imanes.

5. Magnetismo y 5. Magnetismo y electromagnetismo.electromagnetismo.

MagnetismoMagnetismo


Los imanes tienen dos caras diferentes llamados polos: un Los imanes tienen dos caras diferentes llamados polos: un polo norte (N), y un polo sur (S)polo norte (N), y un polo sur (S)

Los imanes con la misma polaridad se Los imanes con la misma polaridad se repelerepelen y los de n y los de distinta polaridad se distinta polaridad se atraenatraen


ImanesImanes


La La corriente eléctricacorriente eléctrica es capaz de crear un es capaz de crear un campo campo magnéticomagnético a su alrededor. a su alrededor.

De igual forma, a partir de un De igual forma, a partir de un campo magnéticocampo magnético, , generamos generamos energía eléctricaenergía eléctrica..

La electricidad y La electricidad y el magnetismo están el magnetismo están relacionados.relacionados.


ElectromagnetismoElectromagnetismo


Componente eléctrico que Componente eléctrico que se comporta como un se comporta como un imánimán cuando circula corriente cuando circula corriente eléctrica por su interior.eléctrica por su interior.


ElectroimánElectroimán


La La dinamodinamo es una máquina reversible puede funcionar es una máquina reversible puede funcionar como generador o como motor.como generador o como motor.

Si actúan como Si actúan como motormotor transforma la energía eléctrica en transforma la energía eléctrica en mecánica de rotaciónmecánica de rotación


DinamoDinamo


Si actúa como Si actúa como generadorgenerador, transforma energía mecánica , transforma energía mecánica de rotación en energía eléctrica.de rotación en energía eléctrica.

Ej: Ej: la bicicletala bicicleta


DinamoDinamo


Es el operador encargado de generar Es el operador encargado de generar corriente corriente alterna.alterna.

La La diferenciadiferencia más importante con la dinamo, es más importante con la dinamo, es que el que el alternadoralternador genera corriente alterna y la genera corriente alterna y la dinamo genera corriente continuadinamo genera corriente continua


AlternadorAlternador

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