UNIDAD 1: ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA REPASO DE 3º ESO TECNOLOGIA 4º ESO

1. ¿QUÉ ES LA CORRIENTE ELÉCTRICA? Corriente eléctrica es el flujo de electrones dentro de un circuito. Los electrones tienen que “escapar” del nucleo del átomo para poder circular por el circuito. La conductividad eléctrica depende de la estructura atómica del material. Observa los siguientes átomos: ¿Qúé diferencia hay entre las estructuras atómicas de estos elementos?

2. PROPIEDADES ELÉCTRICAS ___________ permite el paso de la corriente eléctrica. Los metales pertenecen a este grupo: cobre, hierro, plata. ________ no permiten el paso de la corriente eléctrica. El plástico, la madera y el cristal son ejemplos de aislantes. _______________ tienen propiedades intermedias entre los dos grupos anteriores. Los ejemplos más importantes de este grupo son el silicio y el germanio. CONDUCTORES AISLANTES SEMICONDUCTORES

3. COMPONENTES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO 3.1 GENERADORES Los generadores son los elementos que proporcionan energía a los electrones para que circulen por el circuito. Las pilas y baterias proporcionan energía a lo electrones que circulan por los cables en los circuitos eléctricos y electrónicos. La producción de electricidad a gran escala es realizada por dinamos y alternadores.

3. COMPONENTES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO 3.2 RECEPTORES Los receptores transforman energía eléctrica en otro tipo de energía. Por ejemplo, las bombillas, lamparas o LEDs transformam energía eléctrica en luz, los motores transforman energía eléctrica en movimiento, los zumbadores/timbres transforman la corriente eléctrica en sonido.

3. COMPONENTES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO 3.3 ELEMENTOS DE CONTROL Son elementos que se utilizan para controlar el flujo de electrones en un circuito. Los interruptores son dispositivos mecánicos que pueden conectar y desconectar un circuito y dirigir la corriente hacia unos componentes u otros (conmutadores). Los pulsadores son un tipo de interruptor que sólo permiten el paso de la corriente cuando se mantienen pulsados.

3. COMPONENTES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO 3.4 ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Este tipo de elementos se utilizan para proteger los circuitos de sobrecorrientes, incrementos de voltaje o cortocircuitos. Los elementos que forman parte de este grupo son los fusibles (que abren el circuito porque se funden si la corriente es demasiado alta), que pueden ser también fusibles automáticos y los interruptores diferenciales (que protegen frente a cortocircuitos).

4. REPRESENTACION Y SÍMBOLOS PILAS: BOMBILLAS: RESISTENCIAS: MOTORES: PÁGINA WEB INTERESANTE: http://www.clarvis.co.uk/version2/symbols.html ZUMBADORES: LED: INTERRUPTORES: PULSADORES: CONMUTADORES:

5. MAGNITUDES ELÉCTRICAS 5.1 VOLTAJE El voltaje o tensión es la energía proporcionada por las pilas o generadores a cada uno de los electrones del circuito. El voltaje se mide en voltios (V). 5.2 CORRIENTE ELÉCTRICA La corriente eléctrica es la carga o número de electrones que fluyen por un conductor en un segundo. Se calcula como I = Q/t y se mide en amperios (A). 5.3 RESISTENCIA La resistencia da idea de la facilidad o dificultad que tienen los electrones para circular en un determinado dispositivo. El cobre tiene una resistencia muy baja, de modo que con poca energía, muchos electrones pueden circular. Sin embargo, los plásticos tienen una resitencia tan alta que son considerados aislantes pues no permiten el paso de ningún electrón a través de ellos.

I = V/R P = V·I E = V·I·t = P·t 5. MAGNITUDES ELECTRICAS 5.4 LEY DE OHM Voltaje, corriente y resistencia son magnitudes que están relacionadas. La corriente que circula por un circuito aumenta si aumenta el voltaje y puede cambiar dependiendo del material empleado. La ley de Ohm expresa esta relación del siguiente modo: I = V/R 5.5 POTENCIA ELÉCTRICA Y ENERGÍA La potencia eléctrica se mide en watios (W) y también en kilowatios (kW) Las unidades del SI para la energía son julios (J), calorias (cal) y kilowatio-hora (kWh) 1 J = 0,24 cal 1 kWh = 3,6 · 106 J P = V·I E = V·I·t = P·t

p n μ m 1 k M 6. UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACIONAL Mega 1000,000 1x106 M kilo 1000 1x103 k Units milli 0.001 1x10-3 m micro 0.000,001 1x10-6 μ nano 0.000,000,001 1x10-9 n Pico 0.000,000,000,001 1x10-12 p p n μ m 1 k M -12 -9 -6 -3 0 +3 +6 am x an = am+n am / an = am-n

7. CÁLCULO DE CIRCUITOS 7.1 CIRCUITOS EN SERIE Y EN PARALELO Podemos conectar las resistencias en serie o en paralelo, o combinaciones de ambas, de este modo podemos obtener un valor de resistencia que no sea estándar o que pueda ajustarse a valores de potencia o voltaje. Asociaciones de resistencias: Serie:  Cuando se conectan resistencias en serie, el valor total es la suma de los valores de cada resistencia.  Una resistencia de 100 ohmios y otra de 2k2 conectadas en serie tendrá un valor total de 2k3. R = R1 + R2 (+ R3, etc.) Paralelo:  En paralelo, el valor es menor que el de cada uno de las resistencias.  La fórmula para calcular la resistncia total es: 1/R = 1/R1 + 1/R2 (+ 1/R3 etc)

7. CÁLCULO DE CIRCUITOS 7.2 CIRCUITOS MIXTOS Algunos elementos se conectan en serie y otros en paralelo: RT = RP + RS; 1/Rp= 1/10 + 1/7; RP = 4,1k; RT = 5k + 4,1k = 9,1k IT = VT/RT; IT = 9V/9,1k= 0,98 mA V5k=IT·R5k = 0,98 mA·5k= 4,9 V ; V7k=V10k = 9V-4,9V = 4,1 V I7k = V7k/R7k = 4,1V / 7k = 0,58 mA ; I10k= 4,1V/10k = 0,41 mA (IT = I7k + I10k = 0,58mA+0,41mA=0,99mA) Rs = 250+1000=1250Ω; 1/RT= 1/Rp= 1/100 + 1/1250; RT = 92,6Ω IT = VT/RT; IT = 9V/92,6Ω = 0,097A; V100= 9V; I100=V100/R100 = =9V/100Ω=0,09A; IT=I100+I1250; I1250=0,097A-0,09A=0,007A; V250=0,007A·250=1,75V; V1k = 9-1,75V = 7,25V Rs = 10k+10k=20k; 1/RT= 1/Rp= 1/20 + 1/10; RT = 6,7k IT = VT/RT; IT = 9V/6,7k = 1,34mA; V10k= 9V; I10k=V10k/R10k = =9V/10k=0,9mA; IT=I10k+I20k; I20k=1,34-0,9=0,44mA; V10k-10k=0,44mA·10k=4,4V