Tema 5.- Electricidad
Tema 5.- Electricidad
Tecnologías. 3º E.S.O.
José A. Herrera Sánchez
I.E.S. Villa de Abarán
ÍNDICE 5.1.- Introducción
5.2.- Elementos de un circuito eléctrico. Simbología 5.3.- Magnitudes eléctricas. Ley de Ohm.
5.4.- Aparatos de medida
5.5.- Circuitos serie, paralelo y mixto. 5.6.- Potencia y energía eléctrica 5.7.- Tipos de corriente.
5.8.- Máquinas eléctricas
5.1.- Introducción
•
Circuito eléctrico:
es el recorrido por el cual se mueven los electrones
•
Corriente eléctrica:
es la circulación de electrones (carga eléctrica) por un
circuito.
– Hay dos tipos:
5.2.- Elementos de un circuito eléctrico. Simbología
•
Generadores
– Pila, batería, dinamo
•
Receptores
– Bombilla, motor,
zumbador, resistencia
•
Elementos de maniobra
– Interruptor, pulsador,
conmutador
•
Conductores
– Cables conductores
•
Generadores
– Pila, batería, dinamo
•
Receptores
– Bombilla, motor,
zumbador, resistencia
•
Elementos de maniobra
– Interruptor, pulsador,
conmutador
•
Conductores
– Cables conductores
RECEPTOR
CONDUCTOR
GENERADOR
Simbología
Simbología
•
Pila
•
Lámpara
•
Motor
•
Zumbador
•
Resistencia
•
Interruptor
•
Pulsador NA
•
Pulsador NC
•
Conmutador
•
Cable
Circuitos básicos
1.- Lámpara conectada a una pila y maniobrada por un interruptor
2.- Timbre (o zumbador) maniobrado por un pulsador.
3.- Motor controlado por un interruptor.
4.- Lámpara y motor controlados alternativamente por un conmutador.
5.- Lámpara controlada desde dos puntos distintos.
6.- Dos lámparas en serie controladas por un pulsador.
7.- Control de dos motores en paralelo mediante un interruptor.
8.- Lámpara y motor en paralelo. Cada receptor controlado por una llave diferente (interruptor y pulsador.)
9.- Lámpara controlada desde interruptor y pulsador en serie.
5.3.- Magnitudes eléctricas. Ley de Ohm.
I
V
R
R
I
V
·
Voltaje. Se mide en voltios (v)
Intensidad. Se mide en
Ejemplo de aplicación de la ley de Ohm (1)
A
R
V
I
0
,
6
10
6
R
V
I
V = 6 v
I = ¿?
R = 10 Ω
Datos:
V= 6 v R= 10 Ω
I = ¿?
La incógnita es la intensidad de corriente (I). Por tanto la expresión de la Ley de Ohm que nos interesa es:
A continuación sustituimos cada letra (variable) por su valor: Apuntamos los datos de problema. Y
comprobamos las unidades en las que están expresados
A
I
Ejemplo de aplicación de la ley de Ohm (2)
60
2
,
0
12
I
V
R
I
V
R
V = 12 v I = 200 mA
R = ¿?
Datos:
V= 12 v
R= ¿?
I = 200 mA
La incógnita ahora es la resistencia (R). Por tanto la expresión de la Ley de Ohm que nos interesa es:
Sustituimos cada letra (variable) por su valor:
Apuntamos los datos. Vemos que la I está expresada en mA, por tanto hay que pasar a A
60
5.4.- Aparatos de medida
•
Voltímetro
: se conecta en paralelo con el receptor. Mide el
voltaje entre sus extremos
•
Amperímetro
: se conecta en serie con el receptor. Mide la
intensidad de corriente que pasa a través del mismo.
•
Óhmetro
. Se conecta en paralelo con el receptor. El
5.5.- Circuitos serie, paralelo y mixto.
• Circuito SERIE.
– Los receptores están conectados uno a continuación del otro. La corriente que los atraviesa es la misma para todos.
• Circuito PARALELO
– Cada receptor se coloca en una rama diferente. La corriente que sale de la pila se reparte entre las diferente ramas en paralelo.
• Circuito MIXTO
– Es una combinación de la conexión serie y paralelo en un mismo circuito.
• Resolución de circuitos serie y parelelo (ver en http://c-tecnologias.blogspot.com.es/p/apuntes.html)
En el
circuito serie
se cumple:
I
T= I
1= I
2= cte.
V
T= V
1+ V
2+ …
R
T= R
1+ R
2+ …
V
1V
2R
1R
2A
I
1I
2I
TEn el
circuito paralelo
se cumple
I
T= I
1+ I
2+ …
V
T= V
1= V
2= cte
R
t= V
T/ I
T...
1
1
1
2 1
R
R
R
TV
1R
1R
2I
1I
2I
TV
2A
A
A
5.6.- Potencia y energía eléctrica
• Los aparatos eléctricos consumen energía eléctrica, y la transforman en otro tipo de energía útil (mecánica, luminosa, calorífica,…
• Potencia: nos indica cantidad de energía eléctrica que un aparato es capaz de transformar (consumir) por unidad de tiempo. Se mide en watios (W)
• Energía. Si conocemos la potencia de un aparato, y el tiempo que ha estado en
funcionamiento, podemos determinar cuál ha sido la energía eléctrica consumida. Se mide en juliios (S.I.). También es habitual expresarlo en kWh
t
I
V
E
·
·
E
P
·
t
Julios (J) Voltaje (V)
Intensidad (A) Tiempo (s)
Tiempo (h)
kilowatios (kW)
Kilowatios-hora (kWh)
t
E
I
V
5.7.- Tipos de corriente.
• Hay dos tipos de corriente eléctrica, y en consecuencia dos tipos de
generadores de corriente
–
Corriente continua
: la proporcionan las pilas, baterías y dinamos. Los
electrones circulan en el mismo sentido
–
Corriente alterna
:
la proporcionan los alternadores. Los electrones cambian
su sentido de desplazamiento a intervalos regulares de tiempo (frecuencia).
Los enchufes de casa nos proporcionan corriente alterna a 50 Hz
5.8.- Máquinas eléctricas
MOTOR ELÉCTRICO Energía MECÁNICA (cinética) Energía ELÉCTRICA GENERADOR ELÉCTRICO Energía MECÁNICA (cinética) Energía ELÉCTRICAVER MAS INFO
La relación entre electricidad y magnetismo se aprovecha en diversas máquinas:
• Motor eléctrico. Produce movimiento (giro de su eje) a partir de una corriente eléctrica.
• Generador eléctrico. Produce una corriente eléctrica a partir de un movimiento (el giro de su eje). Hay dos tipos:
– Dinamo. Produce corriente continua. Una aplicación la encontramos en el dispositivo que alimenta los faros de una bicicleta.
– Alternador. Produce corriente alterna. Es el tipo de generador que se emplea en las centrales eléctricas
La relación entre electricidad y magnetismo se aprovecha en diversas máquinas:
• Motor eléctrico. Produce movimiento (giro de su eje) a partir de una corriente eléctrica.
• Generador eléctrico. Produce una corriente eléctrica a partir de un movimiento (el giro de su eje). Hay dos tipos:
– Dinamo. Produce corriente continua. Una aplicación la encontramos en el dispositivo que alimenta los faros de una bicicleta.
– Alternador. Produce corriente alterna. Es el tipo de generador que se emplea en las centrales eléctricas
MOTOR ELÉCTRICO
DINAMO
ALTERNADOR