Tecnología e Informática Electricidad Tecnología e Informática GRADO OCTAVO. Tercer Periodo
El circuito eléctrico
El circuito eléctrico Componentes: Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que, unidos convenientemente entre sí, permiten la circulación de electrones (electricidad). Componentes: Generadores y/o acumuladores. Conductores. Receptores. Elementos de control. Elementos de protección.
El circuito eléctrico Componentes: Generadores y/o acumuladores. Conductores. Receptores. Elementos de control. Elementos de protección.
GENERADORES Y ACUMULADORES El circuito eléctrico GENERADORES Y ACUMULADORES Un generador es aquel elemento a partir del cual se genera corriente eléctrica (alternador, dinamo, etc.). Un acumulador es aquel elemento donde almacenamos electricidad (pila, batería, etc.).
CONDUCTORES Y AISLANTES El circuito eléctrico CONDUCTORES Y AISLANTES Denominamos conductores a aquellos materiales que dejan pasar la corriente eléctrica con facilidad o que ofrecen poca resistencia a su paso (cobre, plata, aluminio, etc.) Denominamos aislantes a aquellos materiales que no dejan pasar o que permiten el paso de poca corriente eléctrica (mica, porcelanas, vidrio,etc).
El circuito eléctrico RECEPTORES Son aquellos elementos que reciben la corriente eléctrica y la transforman en algo útil, bien sea en luz (bombillas), calor (resistencias), movimiento (motores), sonido (timbre), etc.
El circuito eléctrico ELEMENTOS DE MANIOBRA Son aquellos elementos que se intercalan en el circuito para abrir o cerrar el paso de la corriente según sea preciso. Los elementos de maniobra más conocidos son: Interruptores Pulsadores - Conmutadores - Conmutadores de cruce
ELEMENTOS DE PROTECCIÓN El circuito eléctrico ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Son aquellos elementos que se intercalan en el circuito para proteger toda la instalación de posibles sobrecargas por establecer contacto directo entre los conductores (cortocircuito) y también para proteger a las personas de posibles accidentes. Los elementos de protección más conocidos son: Fusibles. Automáticos (magnéticos y magnetotérmicos) Diferenciales.
MAGNITUDES FUNDAMENTALES El circuito eléctrico MAGNITUDES FUNDAMENTALES Las magnitudes fundamentales de los circuitos eléctricos son: Resistencia. Voltaje. Intensidad.
La resistencia La resistencia eléctrica es la mayor o menor facilidad que ofrece un elemento para transportar la corriente eléctrica. La resistencia eléctrica representa la oposición que presenta un conductor para que a su través circule una corriente eléctrica. Dicho de otra manera, la resistencia eléctrica es la oposición que presenta un material a que los electrones pasen a su través. La resistencia eléctrica se representa con la letra R y se mide en ohmios ().
La resistencia La resistencia eléctrica es una propiedad que depende del material. Según el valor de la resistividad, y por tanto su comportamiento con respecto a la electricidad, los materiales se pueden clasificar en: Materiales conductores. Materiales semiconductores. Materiales aislantes.
Materiales conductores La resistencia Materiales conductores Tienen una resistividad de hasta 210-6 m. En este grupo están los metales. Estos materiales se utilizan (los de menor resistividad) para hacer hilos y cables conductores, así como elementos eléctricos (transformadores, motores, generadores, etc). Se utiliza mucho el cobre y el aluminio. También son buenos conductores del calor.
Materiales semiconductores La resistencia Materiales semiconductores Tienen una resistividad entre 1 y 10000 m. En este grupo se encuentran principalmente el germanio y el silicio. Estos materiales son de gran importancia, sobre todo el silicio, ya que es la base para la fabricación de los componentes electrónicos.
La resistencia Materiales aislantes También denominados dieléctricos. Tienen una resistividad mayor que 1015 m. Estos materiales no permiten el paso de la electricidad. Se utilizan pues como recubrimiento de cables y en estructuras de dispositivos eléctricos. Los más utilizados son los plásticos.
Voltaje La tensión, voltaje o diferencia de potencial indica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito. El voltaje o diferencia de potencial (d.d.p.) se representa con la letra V y su unidad es el voltio (V). Nota: Una carga es capaz de desplazarse libremente entre dos puntos de un campo eléctrico siempre que entre esos puntos exista una diferencia de potencial. Por tanto, para que se origine una corriente eléctrica en un conductor, es condición necesaria que entre sus extremos exista una diferencia de potencial.
La intensidad (I) La intensidad (I) de corriente eléctrica representa la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo. I = Q / t La intensidad se representa por la letra I y su unidad es el amperio, que se representa con la letra A y que equivale a 1 culombio / 1 segundo. 1A = 1C / 1s
La ley de Ohm La Ley de Ohm se puede enunciar de la siguiente manera: La intensidad de corriente eléctrica que atraviesa un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial o voltaje entre sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. I = V / R
La ley de Ohm Matemáticamente, la ley de Ohm se puede expresar mediante la ecuación: I = V / R donde : I = Intensidad en amperios (A) V = Voltaje o d.d.p. en voltios (V) R = Resistencia en ohmios () La anterior ecuación también se puede expresar de las siguientes maneras: V = R · I R = V / I Nota: La Ley de Ohm nos permite relacionar las tres magnitudes fundamentales de un circuito eléctrico (intensidad, voltaje y resistencia) de manera que conociendo dos de ellas, podemos calcular la tercera.
Control de circuitos Interruptores
Control de circuitos Interruptores (Símbolos)
Circuitos eléctricos básicos
Circuito con interruptor y bombilla
Circuito en serie En un circuito en serie los receptores están instalados uno a continuación de otro en la línea eléctrica, de tal forma que la corriente que atraviesa el primero de ellos será la misma que la que atraviesa el último. Para instalar un nuevo elemento en serie en un circuito tendremos que cortar el cable y cada uno de los terminales generados conectarlos al receptor.
Circuito paralelo En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo está de forma independiente al resto; cada uno tiene su propia línea, aunque haya parte de esa línea que sea común a todos. Para conectar un nuevo receptor en paralelo, añadiremos una nueva línea conectada a los terminales de las líneas que ya hay en el circuito.
Tipos de resistencias Resistencias (Símbolos)
El condensador Condensador Los condensadores son elementos capaces de almacenar y descargar energía eléctrica. Están formados por dos láminas de material conductor separadas por un aislante, de tal forma que las cargas eléctricas quedan almacenadas en las láminas, llamadas armaduras.
El diodo Diodo LED Consta de un elemento transparente y dos patillas de conexión, siendo la larga la positiva (cátodo) y la corta la negativa (ánodo). Se deben colocar en posición directa para que convierta en luz toda la corriente eléctrica que circula por él, sin pérdidas en forma de calor; en caso contrario no emite luz.
El transitor Transistor El transistor es un componente eléctrico constituido por material semiconductor que se utiliza para amplificar señales eléctricas débiles. Existen varios tipos y tienen múltiples aplicaciones. Nosotros estudiaremos el transistor bipolar y su uso como interruptor (funcionamiento del transistor en saturación).
Los circuitos integrados Circuito integrado Un circuito integrado (CI) es un circuito completo en sí mismo. También se les conoce como chips. Los circuitos integrados son circuitos electrónicos complejos formados por componentes muy pequeños, encapsulados o envasados en una sola pieza. Esta pieza es una funda de plástico (carcasa) de la que salen unas patillas que sirven para conectar el circuito integrado al resto del sistema electrónico.
Los circuitos integrados Son muchos los circuitos integrados que existen en el mercado: amplificadores operacionales, temporizadores, etc. La utilización de circuitos integrados va desde los circuitos electrónicos con amplificadores, filtros y conmutadores hasta las memorias de ordenadores y microprocesadores. Aplicaciones