PPTCEL002FS11-A16V1 Clase Electricidad II: circuitos eléctricos.

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1 PPTCEL002FS11-A16V1 Clase Electricidad II: circuitos eléctricos

2 Resumen de la clase anterior CARGA ELÉCTRICA La adquieren los cuerpos Mediante los Métodos de carga Frotamiento Inducción Contacto Propiedad de la materia Propiedad de la materia Es una que poseen Carga negativa Exceso de electrones Déficit de electrones Carga positiva Puede ser Positiva Negativa Partículas cargadas De = signo: se repelen De = signo: se repelen De ≠ signo: se atraen De ≠ signo: se atraen

3 Aprendizajes esperados Comprender la corriente eléctrica como un flujo de electrones a través de un conductor. Reconocer las diferencias y similitudes entre la corriente continua y alterna. Comprender los conceptos de voltaje y resistencia eléctrica. Reconocer la ley de Ohm y la relación entre corriente, voltaje y resistencia eléctrica. Identificar los elementos de un circuito eléctrico y su disposición (serie, paralelo o mixto). Aplicar los conceptos vistos a la solución de problemas.

4 Pregunta oficial PSU Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2017. En el circuito representado en la figura, A 1 y A 2 son amperímetros, S es un interruptor que está abierto y M es una batería que suministra una diferencia de potencial constante. Al respecto, si se cierra el interruptor S, la intensidad de la corriente eléctrica A) aumenta en A 1 y en A 2. B) disminuye en A 1 y en A 2. C) no varía en A 1 y aumenta en A 2. D) no varía en A 1 y disminuye en A 2. E) aumenta en A 1 y no varía en A 2.

5 1. Ley de Ohm 2. Circuitos de corriente continua Pág.: 131-140 Cap. 5

6 Una corriente eléctrica es un flujo de electrones que circulan a través de un material conductor. Se define también como el transporte de carga eléctrica de un punto a otro. 1. Ley de Ohm 1.1 Intensidad de corriente eléctrica Para medir o cuantificar una corriente eléctrica se utiliza el concepto de “intensidad de corriente eléctrica”. Esta magnitud se define como la carga total que circula a través de la sección transversal de un conductor, por unidad de tiempo. Se simboliza por “ i ”. Unidades de intensidad de corriente: Una corriente eléctrica es un flujo de electrones que circulan a través de un material conductor. Se define también como el transporte de carga eléctrica de un punto a otro. Área de la sección transversal Los electrones transportan carga eléctrica Pág. 131 Cap. 5

7 2. Durante un intervalo de tiempo de 10 [s] pasan 2 · 10 20 electrones por la sección transversal de un conductor. Si la magnitud de la carga eléctrica del electrón es 1,6 · 10 -19 [C], ¿cuál es la intensidad de la corriente eléctrica que circula por el conductor? A) 1,6 · 10 -19 [A] B) 3,2 · 10 0 [A] C) 1,0 · 10 1 [A] D) 3,2 · 10 1 [A] E) 2,0 · 10 20 [A] Ejercicio 2 guía Electricidad II: circuitos eléctricos Ejercicio B Aplicación

8 El voltaje es la energía necesaria para que cada carga pueda moverse a través de un conductor. 1. Ley de Ohm 1.2 Voltaje También es llamado tensión, fuerza electromotriz o diferencia de potencial, y puede ser generado por una pila, batería o un alternador. Se simboliza por V y su unidad de medida es el [volt] = [V].

9 Dependiendo de la fuente que la genere, la corriente eléctrica puede ser de dos tipos: continua o alterna. La corriente continua es aquella en que el flujo de cargas recorre el conductor continuamente, siempre en un mismo sentido. Este tipo de corriente es generada por pilas y baterías. 1. Ley de Ohm 1.3 Tipos de corriente I t

10 La corriente alterna es aquella en que el flujo de cargas se mueve alternadamente dentro del conductor, desplazándose en un sentido y luego en sentido opuesto, muchas veces por segundo. Este tipo de corriente es generada por una máquina denominada alternador. 1. Ley de Ohm 1.3 Tipos de corriente I t Grupo de cargas dentro del conductor

11 La resistencia eléctrica es la oposición natural que presentan todos los materiales, en mayor o menor medida, al paso de una corriente eléctrica. Se simboliza por “R” y su unidad es el [ohm] = [Ω]. 1. Ley de Ohm 1.4 Resistencia eléctrica e-e- Movimiento de las cargas en el interior de un material conductor ¿Por qué se produce? Pág. 133 Cap. 5

12 La resistencia eléctrica en un conductor rectilíneo depende de la longitud (L) del conductor, del área (A) de su sección transversal, y de la resistividad (ρ) del material con el que está hecho. 1. Ley de Ohm 1.4 Resistencia eléctrica

13 17. Un alambre es mejor conductor cuanto menor sea su I) resistividad. II) área de sección transversal. III) longitud. Es (son) correcta(s) A) solo I. B) solo II. C) solo III. D) solo I y II. E) solo I y III. Ejercicio 17 guía Electricidad II: circuitos eléctricos Ejercicio E Comprensión

14 3. Si en un conductor de sección circular constante se duplica el área y la longitud, entonces su resistencia A) se cuadruplica. B) se duplica. C) permanece igual. D) disminuye a la mitad. E) disminuye a la cuarta parte. Ejercicio 3 guía Electricidad II: circuitos eléctricos Ejercicio C Aplicación

15 La intensidad de la corriente, el voltaje y la resistencia eléctrica se relacionan mediante la ley de Ohm. Esta expresa que 1. Ley de Ohm 1.5 Ley de Ohm V Ri Pág. 132 Cap. 5

16 12. En un laboratorio un conductor fue sometido a diferentes voltajes, obteniéndose la siguiente tabla de valores. Según la información contenida en la tabla, la resistencia del conductor es A) 1 [Ω] B) 5 [Ω] C) 10 [Ω] D) 20 [Ω] E) 25 [Ω] Ejercicio 12 guía Electricidad II: circuitos eléctricos Ejercicios Voltaje [V]5101520 Intensidad de corriente [A]0,20,40,60,8 E Aplicación

17 2. Circuitos de corriente continua 2.1 Circuito eléctrico Es la asociación de elementos conductores que hace posible la circulación de una corriente eléctrica. En todo circuito eléctrico los consumos o resistencias son elementos que transforman la energía eléctrica en algún otro tipo de energía. Los elementos básicos de un circuito eléctrico son: conductor, fuente de energía, y uno o más consumos o resistencias. Consumo Conductor Fuente de energía Simbología Consumo o resistencia + - Fuente de energía Corriente Pág. 136 Cap. 5

18 2. Circuitos de corriente continua 2.1 Circuito eléctrico Existen tres maneras de conectar resistencias en un circuito: en serie, en paralelo y en forma mixta. Dependiendo del tipo de conexión que presenten las resistencias será el comportamiento de la corriente y el voltaje en el circuito. Circuito en serie Circuito en paralelo Circuito mixto

19 2. Circuitos de corriente continua 2.2 Circuito en serie En un circuito en serie las resistencias se conectan en forma sucesiva, de manera que en el camino entre una resistencia y la fuente de alimentación siempre hay otra resistencia que se interpone. i3i3 i2i2 i1i1 Esquemáticamente: V total + - R1R1 R2R2 R3R3 i total V1V1 V2V2 V3V3

20 2. Circuitos de corriente continua 2.3 Circuito en paralelo Cuando las resistencias están dispuestas de tal forma que ninguna se interpone en el camino de otra para llegar a la fuente, se dice que se encuentran conectadas en paralelo. i3i3 i1i1 i2i2 + - R3R3 R2R2 R1R1 Esquemáticamente: i total V total V1V1 V2V2 V3V3

21 7. La siguiente figura representa un circuito constituido por una fuente de voltaje de 48 [V] y 3 resistencias, R, R 1 y R 2, por el que circula una corriente i, tal como se muestra en el esquema. Si R 1 = 20 [Ω] y R 2 = 30 [Ω], ¿qué valor debe tener la resistencia R para que la corriente i sea de 2 [A]? A) 4 [Ω] B) 10 [Ω] C) 24 [Ω] D) 100 [Ω] E) 120 [Ω] Ejercicio 7 guía Electricidad II: circuitos eléctricos Ejercicio D Aplicación

22 Pregunta oficial PSU Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2017. En el circuito representado en la figura, A 1 y A 2 son amperímetros, S es un interruptor que está abierto y M es una batería que suministra una diferencia de potencial constante. Al respecto, si se cierra el interruptor S, la intensidad de la corriente eléctrica A) aumenta en A 1 y en A 2. B) disminuye en A 1 y en A 2. C) no varía en A 1 y aumenta en A 2. D) no varía en A 1 y disminuye en A 2. E) aumenta en A 1 y no varía en A 2. E Aplicación

23 Tabla de corrección ÍtemAlternativaUnidad temáticaHabilidad 1 C La electricidad Reconocimiento 2BLa electricidadAplicación 3CLa electricidadAplicación 4DLa electricidadASE 5CLa electricidad Aplicación 6 A La electricidad Aplicación 7DLa electricidad Aplicación 8ALa electricidad Aplicación 9 E La electricidad Aplicación 10DLa electricidad Aplicación

24 Tabla de corrección ÍtemAlternativaUnidad temáticaHabilidad 11 E La electricidad Comprensión 12ELa electricidad Aplicación 13DLa electricidad Comprensión 14BLa electricidad Aplicación 15BLa electricidad Aplicación 16 C La electricidad Aplicación 17ELa electricidad Comprensión 18DLa electricidad ASE 19 D La electricidad ASE 20ALa electricidadAplicación

25 Síntesis de la clase CIRCUITOS ELÉCTRICOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS Pueden ser Paralelo Serie Mixto Transforman Se rigen por la Ley de Ohm Energía eléctrica en Otros tipos de energía

26 Prepara tu próxima clase En la próxima sesión estudiaremos Electricidad III: potencia y energía eléctrica, magnetismo

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28 Propiedad Intelectual Cpech RDA: 186414 ESTE MATERIAL SE ENCUENTRA PROTEGIDO POR EL REGISTRO DE PROPIEDAD INTELECTUAL. Equipo Editorial Área Ciencias: Física