Departamento de Tecnología

Presentación del tema: "Departamento de Tecnología"— Transcripción de la presentación:

1 Departamento de Tecnología
ELECTRICIDAD 3º ESO

2 Índice Circuito eléctrico. 2. Magnitudes eléctricas fundamentales.
1.1. Definiciones 1.2. Componentes. 2. Magnitudes eléctricas fundamentales. 2.1. Intensidad. 2.2. Tensión. 2.3. Resistencia. 2.4. Potencia y energía 3. Leyes básicas . 3.1. Ley de Ohm. 3.2. Primera ley de Kirchhoff. 4. Asociación de resistencias . 4.1. Serie. 4.2. Paralelo. 5. Resolución de circuitos .

3 Circuito eléctrico Bombilla Interruptor Cable Motor Pila Fusible
Es un conjunto de elementos conectados entre sí, por los que circula una corriente eléctrica, con el fin de realizar un trabajo ( encender bombillas, motores, etc.) Bombilla Interruptor Cable Motor Pila Fusible

4 Corriente eléctrica Es el movimiento de las cargas (electrones) en el interior de un conductor. Tipos: Corriente continua. ( CC o DC) Es aquella que al circular por un conductor, siempre tienen el mismo sentido y su valor es constante. Corriente eléctrica + tiempo Corriente alterna. ( CA o AC) Es aquella cuyo sentido se invierte periódicamente. Y su valor cambia constantemente. + tiempo

5 1.2. Componentes de un circuito.
Los componentes que forman un circuito se clasifican en 5 grupos: Generadores Generadores Receptores Conductores Elementos de mando y maniobra Elementos de protección Elementos de mando y maniobra Elementos de protección Receptores

6 1.2. Componentes de un circuito eléctrico.
Generadores Dispositivos que originan y proporcionan la energía necesaria para que circule la corriente eléctrica en un circuito. Elemento Real Símbolo Pila Batería G Generador

7 1.2. Componentes de un circuito eléctrico.
Receptores Dispositivos a los que llega la electricidad y la transforman en otro tipo de energía ( luz, calor, sonido, movimiento,…) Elemento Real Símbolo Tipo energía Bombilla E. Luminosa M Motor E. Mecánica Resistencia E. Calorífica Zumbador E. Sonora

8 1.2. Componentes de un circuito eléctrico.
Conductores Se encargan de unir el resto de componentes del circuito, permitiendo así el paso de la corriente eléctrica. Cables Cables que se cruzan Cables unidos

9 1.2. Componentes de un circuito eléctrico.
Elementos de mando y maniobra. Dispositivos que sirven para dirigir o interrumpir a voluntad el paso de la electricidad. Elemento Real Símbolo Interruptor N A Pulsador N C Conmutador

10 1.2. Componentes de un circuito eléctrico.
Elementos de protección Dispositivos que protegen el circuito contra posibles cortocircuitos, sobrecargas, fallos de funcionamiento, etc. Elemento Real Símbolo Fusible

11 Representación de circuitos
Se trata de dibujar con los símbolos el circuito real. Interruptor Bombilla Pila Identificamos cada elemento

12 Representación de circuitos
Dibujamos el esquema con los símbolos eléctricos. Circuito real Esquema eléctrico Colocamos los símbolos Unir con líneas.

13 2. Magnitudes eléctricas fundamentales.
Cuando una corriente eléctrica circula por un circuito eléctrico cerrado se originan una serie de fenómenos, todos ellos medibles y calculables que dan lugar a las magnitudes eléctricas: resistencia, intensidad, tensión, potencia y energía. 2.1. Intensidad (I). La intensidad (I) de corriente eléctrica es la cantidad de electricidad que atraviesa la sección de un conductor eléctrico en la unidad de tiempo. Donde: q: es la cantidad de electricidad o carga eléctrica. Se mide en culombios (C). t: tiempo (s)

14 Unidad de medida : La intensidad se mide en Amperios (A) Submúltiplos:
miliamperio (mA) = 10-3 A microamperio (μA) = 10-6 A nanoamperio (nA) = 10-9 A Mútiplos: kiloamperio (kA) = 103 A Instrumento de medida: Amperímetro. Símbolo Para medir la intensidad en un circuito se conecta el amperímetro en serie. Hay que quitar un cable y unir los terminales del amperímetro en los puntos abiertos del circuito

15 2. Magnitudes eléctricas fundamentales.
2.2. Tensión (V). El voltaje o tensión (V) eléctrica es la diferencia de potencial eléctrico que existe entre dos puntos de un circuito. Es lo que hace que las cargas circulen por el circuito. El símil hidráulico sería equivalente a dos bidones uno lleno de agua y otro vacío. Si están comunicados por una tubería, el agua pasa del lleno al vacío hasta tener la misma altura. La diferencia de altura inicial, que permite circular el agua, es equivalente a la tensión en un circuito Los generadores (pilas) son los encargados de crear una diferencia de potencial en el circuito.

16 Unidad de medida         La tensión se mide en voltios (V). Submúltiplos:             milivoltio (mV) = 10-3 Múltiplos:             kilovoltios (kV) = 103 V             megavoltios (MV) = 106 V Instrumento de medida         La tensión se mide con el voltímetro.                     Símbolo: Para tomar medidas de tensión el voltímetro se conecta en paralelo.

17 2. Magnitudes eléctricas fundamentales.
2.3. Resistencia (R). La resistencia (R) es la oposición o dificultad que presenta un conductor al paso  de  la corriente eléctrica. La resistencia de un conductor depende de la naturaleza del material, aumenta con su longitud y se reduce conforme aumenta su sección transversal. Donde: ρ: resistividad del material (Ω mm2 /m) L: longitud del conductor (m) S: sección del conductor (mm2) Unidad de medida:     El valor de la resistencia se mide en ohmios (Ω).  Múltiplos:                      kiloohmios (kΩ) = 103 Ω                        megaohmios (MΩ) = 106 Ω

18 Se conecta en paralelo, pero no debe de haber tensión en el circuito.
Instrumento de medida     Para tomar medidas de resistencia se utiliza un instrumento llamado óhmetro.             Símbolo: Se conecta en paralelo, pero no debe de haber tensión en el circuito. PROBLEMA Calcula la resistencia de un cable de cobre de longitud 2 km y de radio 2 cm. Datos: 2 km Resistividad: r = 2 cm Longitud: L = 2 Km Radio: r = 2 cm

19 Fómula: 1º. Antes de sustituir en la fórmula pasamos la longitud a metros, el radio a mm y calculamos la sección. L = 2 Km = 2000 m 2º. Sustituimos.

20 2. Magnitudes eléctricas fundamentales.
2.4. Potencia (P) y Energía (E). La potencia (P)  es el trabajo realizado en la unidad de tiempo. En un circuito eléctrico será: P = I V Unidad de medida         La potencia se mide en vatios (W) Múltiplos:              kilovatios (kW) = 103 W               megavatios (MW) = 106 W Submúltiplos:                       milivatios (mW) = 10-3 W La energía (E) es el trabajo desarrollado por la corriente eléctrica. La energía eléctrica consumida por un receptor es el producto de su potencia por el tiempo que está funcionando.

21 2. Magnitudes eléctricas fundamentales.
2.4. Energía (E). La energía (E) es el trabajo desarrollado por la corriente eléctrica. La energía eléctrica consumida por un receptor es el producto de su potencia por el tiempo que está funcionando. E = P t En los circuitos eléctricos la unidad de medida empleada es el kilovatio por hora (kWh). COSTE DE LA ENERGÍA Lo que nos cuesta la electricidad será el producto de la energía consumida por el precio. Donde: E: Energía (Kwh) p: precio (€/Kwh) C = E p

22 Problema E = 2 kw · 0,5 h E = P · t E = 1 kwh C = E p
Calcula la energía que consume un secador de 2 kw funcionando 30 minutos. Coste si el precio es 12,52 cent€/kwh. Datos: t = 30 minutos = 0,5 h Potencia: P = 2 kw tiempo: t = 30 minutos Sustituimos. Fórmula: E = 2 kw · 0,5 h E = P · t E = 1 kwh Coste: C = E p C = 12,52 cent€

23 3. Leyes básicas de la electricidad.
3.1. Ley de Ohm. La intensidad de corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la tensión aplicada entre sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia que ésta ofrece. Vab a b R I Ejercicios: 1º. Calcula la intensidad que circula por una resistencia de 100 Ω sometida a una tensión en sus extremos de 10 V. Datos: Fórmula: R = 100 Ω Sustituimos I = 0,1 A Vab = 10 V

24 3. Leyes básicas de la electricidad.
2º. Calcula la tensión en los extremos de una resistencia de valor 100 Ω por la que circula una intensidad de 2 A. Datos: Vab Despejamos Vab= VR Fórmula: R = 100 Ω Vab= I R I = 2 A a b R =100Ω Vab= 2 A * 100 Ω ; I = 2 A Vab= 200 V 3º. Calcula el valor de una resistencia con una tensión en sus extremos de 10 V por la que circula una intensidad de 2 A. Despejamos R: Datos: Vab=10 V Fórmula: VR = 10 V I = 2 A a b R R = 5 Ω I = 2 A

25 3. Leyes básicas de la electricidad.
3.2. Primera ley de Kirchhoff o ley de los nudos. Nudo: Es la unión de tres o más cables en un circuito eléctrico. I2 La suma algebraica de las intensidades que entran en un nudo es igual a la suma algebraica de las intensidades que salen de él. I1 I3 I1 = I2 + I3

26 4. Asociación de resistencias.
4.1. Asociación en serie. Las resistencias se conectan una a continuación de otra: Una asociación de resistencias en serie se puede convertir en una única resistencia equivalente sumando sus valores: R1 R2 R3 R1 R2 R3 RT RT = R1 + R2 + R3 + … + Rn

27 4. Asociación de resistencias.
Propiedades: La intensidad que circula por cada resistencia es la misma. La tensión de la pila se reparte de forma proporcional al valor de cada resistencia. VT R1 R2 R3 IT = IR1 = IR2 = IR3 = … = IRn IT VT = VR1 + VR2 + VR3 + … + VRn R1 R2 R3 VT IT VR1 VR2 VR3 VR1 = IT R1 VR2 = IT R2 VR3 = IT R3

28 4.2. Asociación en paralelo.
Se conectan los extremos de las resistencia entre sí. Se puede convertir en una única resistencia equivalente aplicando la fórmula: R1 R2 R3 R1 R2 R3 RT Para dos resistencias Aplicamos la fórmula: Ra Rb

29 4.2. Asociación en paralelo.
Propiedades: La tensión en los extremos de cada resistencia es la misma. La intensidad de la pila se reparte por cada una de las resistencia inversamente proporcional a su valor. R1 R2 R3 VT VT = VR1 = VR2 = VR3 = … = vRn R1 R2 R3 I1 IT = IR1 + IR2 + IR3 + … + IRn I2 IT I3

30 4. Asociación de resistencias.
4.3. Asociación mixta. Se trata de una combinación de la asociación en serie y paralelo. Se puede convertir en una única resistencia equivalente resolviendo cada una de las asociaciones que estén en serie o paralelo. Vamos dibujando cada una de las asociaciones equivalentes a que dé lugar. R1 R2 R3 Paralelo Serie R1 R2 R3 R12 R3 RT Cálculos 2 R12 en serie con R3 1 R1 paralelo con R2 RT = R12 + R3