Circuitos Eléctricos Tecnología-4º de ESO

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

INDICE

1. Elementos de un circuito eléctrico

2. Magnitudes eléctricas básicas

3. Ley de Ohm.

4. Potencia eléctrica. Teorema de Boucherot

5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie, paralelo y mixtos.

1. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO

ELEMENTO GENERADOR

ELEMENTO RECEPTOR

ELEMENTO CONDUCTOR

ELEMENTO DE CONTROL

2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS

-1C = 6,24 x 1018 electrones

- Se mide en Culombios <C>

- Conductores

- Aislantes

- Semiconductores

1. CARGA ELÉCTRICA

- Tipos de materiales:


2. INTENSIDAD ELÉCTRICA

Representa la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección de un conductor en un tiempo dado


I = Q/t

- 1A = 1C/1s

- Se mide en Amperios <A>

- Sentido convencional y real de la corriente

2. INTENSIDAD ELÉCTRICA- 1mA = 10-3 A = 0,001A


2. INTENSIDAD ELÉCTRICA

- Sentido convencional. De polo + a polo -.

- Sentido real. De polo - a polo +.

3. TENSIÓN ELÉCTRICA


Representa el trabajo o la energía necesaria para trasladar una unidad de carga eléctrica desde un punto a otro



V = E/Q

- 1V = 1J/1C

- Se mide en Voltios <V>

- Elementos generadores y consumidores de tensión



4. RESISTENCIA ELÉCTRICA


Representa el grado de oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica



R = ( ρ L) / S

- Depende de:

- Se mide en Ohmios <Ω>

- El tipo de material <ρ>

- La longitud del material <L>

- La superficie perpencicular al paso de la corriente <S>

- 1KΩ = 103Ω = 1000Ω

0,16Plata

0,13Hierro

0,017Cobre

63Carbón

0,03Aluminio

Resistividad eléctrica (Ω · mm2)/m)

Material



Ejemplos de resistividades eléctricas de algunos materiales


4. TIPOS DE RESISTENCIAS ELÉCTRICAS

- FIJAS : cerámicas

- VARIABLES

- DEPENDIENTES

3. LEY DE OHM

“La intensidad de corriente que atraviesa un conductor es directamente proporcional a la tensión aplicada en sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece dicho conductor”.

3. LEY DE OHM

V=I · R

Matemáticamente, la LEY DE OHM la podemos expresar de diferentes maneras. Para ello sólo debemos recordar el siguiente triángulo.

I=V/R R=V/I

3. LEY DE OHM

¿Cuál es la magnitud eléctrica que falta en cada uno de los siguientes ejemplos?

4. POTENCIA ELÉCTRICA

“La potencia eléctrica representa la cantidad de energía eléctrica que genera o que consume un elemento de un circuito eléctrico en un tiempo dado. ”.


POTENCIA ELÉCTRICA

P = E/t

- 1W = 1J/1s

- Se mide en Watts o vatios <W>

- Elementos generadores de tensión generan potencia eléctrica

- Elementos consumidores de tensión consumen potencia eléctrica


Otra manera de expresar la potencia eléctrica es la siguiente:

P=E/t P=V · I

V = E/Q E = V·Q

P=V · Q/t


La ley de Ohm nos relacionaba la I, V y R de un circuito

eléctrico. Si aplicamos las expresiones de la Ley de Ohm a la

fórmula de la potencia eléctrica, podemos deducir nuevas

maneras para calcular la potencia eléctrica.

P=V · I

P=V2/R

V=I · R

I=V/R

P= I2 · R

4. POTENCIA ELÉCTRICA. TEOREMA DE BOUCHEROT

“En un circuito eléctrico cualquiera, la suma de las potencias eléctricas generadas en el circuito, es igual a la suma de las potencias eléctricas consumidas en dicho circuito ”.

4. POTENCIA ELÉCTRICA. TEOREMA DE BOUCHEROT

“En un circuito eléctrico cualquiera, la suma de las potencias eléctricas generadas en el circuito, es igual a la suma de las potencias eléctricas consumidas en dicho circuito ”.

∑Pg = ∑Pc


CIRCUITOS EN SERIE

La tensión que suministra V1, se reparte entre todas las resistencias, de modo que V1=VR1+VR2+VR3

La intensidad de corriente que atraviesa cada resistencia es la misma, los electrones no tienen otro sitio por donde ir, no tienen ramificaciones. Por eso I=IR1=IR2=IR3

El conjunto de resistencias se puede sustituir por una resistencia equivalente o total que se obtiene sumando las resistencias conectadas en serie: Req=R1+R2+R3

CIRCUITOS EN PARALELO

La tensión que suministra V1, es la misma tensión que consumen todos los receptores, ya que todos están conectados por un lado al polo positivo de la pila y por el otro al polo negativo. V1=VR1=VR2=..

La intensidad de corriente total se reparte entre los diferentes receptores, ya que existen diferentes caminos por donde los electrones pueden desplazarse. La intensidad de corriente total será la suma de las intensidades de corriente que atraviesan cada una de las resistencias. Por eso I=IR1+IR2+…


El conjunto de resistencias se puede sustituir por una resistencia equivalente o total que se obtiene a partir de la siguiente expresión: 1/Req=1/R1+1/R2+…


CIRCUITOS MIXTOS

Existen asociaciones en serie y asociaciones en paralelo. No hay una fórmula maestra que resuelva todos los circuitos mixtos, sino que cada uno se tratará de una manera determinada. En cualquier caso, para resolver problemas de circuitos mixtos, tendremos que hacerasociaciones parciales para poder hallar poco a poco, las diferentes magnitudes eléctricas que definen el circuito, y que permitan resolver el problema.

5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie, paralelo y mixtos. Ejemplo de circuito mixto.

Calcula la intensidad de corriente que atraviesa cada resistencia, la

tensión que consume cada resistencia, la potencia que genera la

pila y la potencia que consume cada resistencia, y la resistencia

equivalente del circuito.

Datos: V1=21 voltios R1=5 ohmios, R2= 6 ohmios, R3= 3 ohmios

¿Qué relación observas entre la potencia que genera la pila y la

potencia que consumen las resistencias?

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