SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 32
Unidad Didáctica 4
      (1ª parte)
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO




    FRANCISCO JAVIER GORDILLO ORTIZ
                3º ESO
Corriente eléctrica
TODA LA MATERIA QUE NOS RODEA ESTÁ FORMADA POR ÁTOMOS, FORMADOS POR
PARTÍCULAS CON CARGA ELÉCTRICA , LOS PROTONES (con carga positiva) Y LOS ELECTRONES
(con carga negativa)

LOS ÁTOMOS DE MATERIALES CONDUCTORES COMO LOS METALES, PRESENTAN
ELECTRONES LIBRES.
CUANDO PONEMOS EN MOVIMIENTO ESOS ELECTRONES GENERAMOS LO QUE
CONOCEMOS COMO CORRIENTE ELÉCTRICA.
EXISTEN DOS FORMAS DE PONER EN MOVIMIENTO LOS ELECTRONES:


Corriente continua                           Corriente alterna
Corriente eléctrica
CORIENTE CONTÍNUA (CC): aquí los electrones se
mueven en un mismo sentido del polo positivo (ANODO) al
polo negativo (CATODO), se necesita poca energía para que
funcionen por lo que es suficiente con una pila o una batería
(Transforman la energía química en eléctrica). Se utilizan
para linternas, móviles,…




CORIENTE ALTERNA (CA): los electrones cambian de
sentido una y otra vez (se alternan) y la corriente eléctrica
se consigue mediante un alternador.(Transforma la
energía mecánica en eléctrica). Con este sistema se
obtiene mucha más electricidad, por lo que son usadas
para la iluminación de las casas, una TV., una lavadora,
…
Corriente eléctrica
       ¿CÓMO GENERAR CORIENTE ALTERNA?

LA CORRIENTE ELÉCTRICA Y LA MAGNÉTICA SON INTERCONVERTIBLES.


SI HACEMOS PASAR HACIA ABAJO UN IMAN POR EN MEDIO DE UNA BOBINA, SE GENERARÁ
ELECTRICIDAD (+).


SI HACEMOS PASAR HACIA ARRIBA ESE MISMO IMAN POR EN MEDIO DE LA BOBINA, SE
GENERARÁ ELECTRICIDAD, PERO EN ESTE CASO CON SIGNO CONTRARIO (-).



SI COLGAMOS EL IMAN DE UN MUELLE, ESTE SE MOVERÁ HACIA ARRIBA Y ABAJO, DANDO
LUGAR A CORRIENTE ALTERNA (CA). HEMOS CREADO UN ALTERNADOR.



Página 80 del libro.
Corriente eléctrica
    ALTERNADOR
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO




“EL SIMIL HIDRAÚLICO”
“EL SIMIL HIDRAÚLICO”


• El principio básico de la electricidad es la Ley
  de Ohm, que nos da la relación entre tensión e
  intensidad.

• (1) V=R·I
  Tensión: V (voltios)
  Intensidad: I (amperios)
  Resistencia: R (ohmios)
ACTIVIDADES 1

1)   ¿Qué tipo de corriente (continua o alterna) crees que utilizarán los
     siguientes aparatos eléctricos? La lámpara de una casa, una plancha, un
     móvil, un coche teledirigido, un televisor, un IPOD.
2)   ¿Qué es la electricidad?
3)   ¿Cómo funciona un alternador?
4)   ¿Qué diferencia más importante encuentras entre corriente continua y
     alterna? ¿Cuál de las dos crees que será más peligrosa?
5)   ¿Qué casos pueden darse en la corriente eléctrica si usamos las
     magnitudes de TENSIÓN, INTENSIDAD (corriente) Y RESISTENCIA?
     ¿Cuál es la más peligrosa?
6)   ¿Qué tensión tendrá una pila cuya intensidad es de 10A. y presenta una
     resistencia de 8Ω . (1) V=R·I
ACTIVIDADES 1

     1)   ¿Qué tipo de corriente (continua o alterna) crees que utilizarán los
          siguientes aparatos eléctricos? La lámpara de una casa, una plancha, un
          móvil, un coche teledirigido, un televisor, un IPOD.
                       C.C.                     C.A.
                     un móvil           La lámpara de una casa
               un coche teledirigido         una plancha
                     un IPOD                  un televisor

2)    ¿Qué es la electricidad?
     La electricidad se produce cuando los electrones se ponen en movimiento.
ACTIVIDADES 1
3)   ¿Cómo funciona un alternador?
Un alternador es un aparato que genera corriente alterna (C.A.) y que consiste en
la capacidad para trasformar la energía magnética en energía eléctrica.
Solamente tenemos que hacer pasar hacia arriba y hacia abajo un imán por el
interior de una bobina, o bien hacer girar la bobina en el interior de un imán fijo.
 4) ¿Qué diferencia más importante encuentras entre corriente continua y
       alterna? ¿Cuál de las dos crees que será más peligrosa?

La diferencia más importante es que en la C.C. los electrones se mueven en un solo
sentido por lo que la velocidad a la que se mueven es constante, mientras que en la
C.A. los electrones se mueven en ambos sentidos y la velocidad no es constante. Por
otro lado, para generar C.C. vasta con una pila, una batería o una dinamo y, para
producir C.A. hace falta un generador. Además, la C.C. produce poca electricidad
y la C.A. bastante más, por lo que esta última es más peligrosa.
ACTIVIDADES 1

4) ¿Qué casos pueden darse en la corriente eléctrica si usamos las magnitudes
    de TENSIÓN, INTENSIDAD (corriente) Y RESISTENCIA? ¿Cuál es la
    más peligrosa?

    Baja intensidad y baja tensión.                   Poco peligrosa
    Baja intensidad y alta voltaje.                   Ligeramente peligrosa
    Alta intensidad y baja voltaje.                   Bastante peligrosa
    Alta intensidad y alta voltaje.                   Muy peligrosa


5) ¿Qué tensión tendrá una pila cuya intensidad es de 10A. y presenta una
   resistencia de 8Ω . (1) V=R·I

              V=R·I = 8Ω·10A.=80V.
ELEMENTOS DE MANIOBRA Y
       DE CONTROL

• PULSADOR

• INTERRUPTOR

• CONMUTADOR

• RELÉ
Corriente eléctrica

Electrodomésticos




                    Corriente continua




                    Corriente alterna
Magnitudes Eléctricas
La carga eléctrica (q) de un cuerpo expresa el exceso o defecto de electrones que hay en sus
átomos. Su unidad es el Culombio (C). 1 Culombio equivale a 6,25 x1018 electrones.


La intensidad (I), es la cantidad de carga eléctrica que circula por un conductor en una unidad de tiempo .

Su unidad es el amperio (A). Amperios = Culombios /segundo.          (2) I = q /t
Para que los electrones se desplacen por un conductor es necesaria una
diferencia de potencial o fuerza electromotriz (V) entre sus extremos. Su
unidad es el Voltio.

La resistencia (R), es la dificultad que opone un cuerpo al paso de los electrones.
Su unidad es el Ohmio (Ω),   (3) R = ρ L/S
          Donde:
          R es el valor de la resistencia en ohmios (Ω)
                                                mm 2
          ρ                                 (
              es la resistividad del material Ω
                                                 m     )
          L la longitud del elemento.
          S la sección del elemento.
Resistividad de materiales
    Material     resistividad (ρ )   Unidades
        Plata         0,01               mm 2
                                       Ω
                                          m

       Cobre         0,0172              mm 2
                                       Ω
                                          m
                                        mm 2
        Oro           0,024           Ω
                                         m
                                         mm 2
      Aluminio       0,0283            Ω
                                          m
                                         mm 2
       Hierro          0,1             Ω
                                          m

       Estaño         0,139              mm 2
                                       Ω
                                          m

      Mercurio        0,942              mm 2
                                       Ω
                                          m

      Madera     De 108 x 106 a          mm 2
                                       Ω
                                          m
                  1.014 x 106
                                         mm 2
       Vidrio     1.010.000.000        Ω
                                          m
ACTIVIDADES 2

1)   ¿En qué unidades se mide la carga eléctrica? ¿A cuántos electrones
     equivaldrán 2500 Culombios?
2)   ¿Qué es la intensidad de corriente? ¿Cuáles son sus unidades? Calcula la
     intensidad de un circuito por el que pasan 6,25 x 10 18 electrones en 5
     segundos.
3)   ¿Qué cantidad de carga eléctrica circula en un minuto por un circuito
     cuya intensidad de corriente es de 12A.?
4)   Calcula resistencia de un hilo de cobre de 30m. de longitud y 2mm 2. de
     grosor. ¿Qué intensidad circulará por ese hilo si lo conectamos a un
     circuito de 220V. de tensión?
5)   ¿Qué resistencia presentaría el hilo de la actividad anterior si en lugar de
     cobre fuese de hierro? ¿Y si fuese de plata?

             (1) V=R·I (2) I = q /t (3) R = ρ L/S
SOLUCIONES ACTIVIDADES 2
1)   ¿En qué unidades se mide la carga eléctrica? La carga eléctrica se mide
     en Culombios. ¿A cuántos electrones equivaldrán 2500 Culombios?
     2500 C. 6,25.1018=1,56.1022 electrones.
2)   ¿Qué es la intensidad de corriente? Es la cantidad de carga eléctrica
     que circula por un conductor por unidad de tiempo. ¿Cuáles son sus
     unidades? El Amperio (A) Calcula la intensidad de un circuito por el
     que pasan 6,25 x 1018 electrones en 5 segundos. I = 1,25·1018 A.
3)   ¿Qué cantidad de carga eléctrica circula en un minuto por un circuito
     cuya intensidad de corriente es de 12A.? Q = I·t = 12 A. 60s. = 720C.
4)   Calcula resistencia de un hilo de cobre de 30m. de longitud y 2mm. de
     grosor. R=0,0172·30m./2mm2= 0,258Ω ¿Qué intensidad circulará por ese
     hilo si lo conectamos a un circuito de 220V. de tensión.
     I=V/R=220/0,258=852,7A.
5)   ¿Qué resistencia presentaría el hilo de la actividad anterior si en lugar
     de cobre fuese de hierro? R=0,1·30m./2mm2= 1,5Ω .¿Y si fuese de plata?
     R=0,01·30m./2mm2= 0,15Ω

         (1) V=R·I          (2) I = q /t         (3) R = ρ
         L/S
Ley de Ohm
 La Intensidad que circula por un circuito es
 proporcional a la tensión que aplicamos en él e
 inversamente proporcional a la resistencia que
 opone a dicha corriente. Esto se expresa con la
 fórmula:                                                  (4) I = V/R
            Ejemplo de c.c.:                       Ejemplo de c.a.:




  V  9                                                                    Vef       230
I= =    = 0,06 A                                                 I ef =         =       = 1,533 A
  R 150                                                                    R        150
Potencia eléctrica
La potencia eléctrica que puede desarrollar un         Donde:
receptor eléctrico se puede calcular con la            P: es la potencia en vatios (W).
fórmula:                                               V : es el voltaje (V).
              (5) P = V · I                            I : es la intensidad (A).



Una bombilla de 60W de potencia conectada a la red doméstica (220V. de
tensión) presenta una intensidad de I=P/V=60W./220V.=0,272A.

Otra forma de expresarlo:                        Más formas de expresarlo:

  P =V ⋅I                                        P =V ⋅I
     V              (6) P = V /R    2                               (7) P = I2 · R
  I=                                             V = R⋅I
                                                                  Donde la potencia depende de
     R           Donde la potencia depende
                                                                  la corriente al cuadrado que
                 del voltaje al cuadrado y de
                 la inversa de la resistencia                     circula por el receptor y de la
                 del receptor.                                    resistencia.
Energía eléctrica
       Cuando tenemos el receptor conectado durante un tiempo lo que necesitamos conocer
       es la energía que consume.
                                         Donde:
          (8) E = P · t                  E es la energía en Julios (J).
                                         P es la potencia en vatios (W).
                                         t es el tiempo en segundos (s).

    Si yo tengo encendida una bombilla de 60W durante 10 segundos,
    entonces estaremos consumiendo una energía de 600 J.
    E=60 w ·10s.= 600J.
                                                Los 600J. del ejemplo anterior serían:
La energía se expresa normalmente en            1 KW/h = 3,6.106 J.
julios (J), pero en los sistemas                  X    = 600 J.
eléctricos se utiliza el KW·h
                                                 E (Kw·h) = 600/3,6 ·106 = 1,66·10-4 KW·h.

  E = P ⋅ t = 1KW ⋅1h = 1KW ⋅ h

(9) 1 KW·h = 3600000 J. = 3,6·106 J.
ACTIVIDADES 3
1)     ¿Qué intensidad de corriente circula por un circuito conectado a una tensión de 220 Voltios y
       que presenta 5 bombillas de 8Ω cada una, conectadas en serie? 5,5A.
2)     Calcula la intensidad de estos dos circuitos indicando cual es de C.C. y cual de C.A.

                                                                  Corriente alterna
     Corriente continua
                                                                  I=V/R=230V./200Ω.=1,15A.
     I=V/R=9V./200Ω.=0,045A
     .
                                                                      P=V·I=220V·15A.=3300W

3)  Calcula la potencia de un circuito eléctrico de 220 Voltios y 15 Amperios.
4)  Calcula la resistencia de un brasero eléctrico si presenta una potencia de 2Kw. y una
    intensidad de 40 Amperios. ¿Qué energía desprenderá el brasero si permanece encendido 2
    horas?
 R=P/I2=2000w./(40A.)2 = 1,25Ω.               E=P·t=2000w. ·2(3600s)=1,44·107J.=4KW·h.


                    (4) I = V/R           (5) P = V·I         (6) P = V2/R
                                           2
ACTIVIDADES 4

                                                            mm 2
1)   ¿Qué longitud debe tener un hilo de cobre (r =0,0172 Ω
                                                             m
                                                                )
     de 3mm2 de grosor para generar una intensidad de
     corriente de 1200 Amperios y una tensión de 2000 Voltios?
2)   Calcula la potencia de un calefactor de 40,33Ω de
     resistencia conectado a una tensión casera de 220 V.?
3)   ¿Cuánto costará tener 2 horas encendido el calefactor del
     ejercicio anterior si la empresa de electricidad nos cobra a
     0,3€ el KW?
(4) I = V/R    (5)P = V · I (6) P = V2/R (7) P = I2·R
(8) E = P·t     (9) 1Kw·h = 3600000 J = 3,6·10 6 J.
ACTIVIDADES 4
                                                          mm 2
1)   ¿Qué longitud debe tener un hilo de cobre (r =0,0172
                                                        Ω
                                                           m)
     de 3mm2 de grosor para generar una intensidad de corriente
     de 1200 Amperios con una tensión de 2000 Voltios?

     V=I·R; R=V/I=2000v/1200A.= 1,67Ω

     R = r·L/S ; L=R·S/r
     L= 1,67Ω·3mm2/0,0172Ωmm2/m = 291,3m.

 (4) I = V/R (5) P = V · I (6) P = V2/R     (7) P = I2 · R
 (8) E = P · t (9) 1Kw·h= 3600000 J = 3,6·106 J
ACTIVIDADES 4

2) Calcula la potencia de un calefactor de 40,33Ω de
   resistencia conectado a una tensión casera de 220
   V.?

  P=V2/R; P=(220V.)2 /40,33Ω = 1200W.

 (4) I = V/R (5) P = V · I (6) P = V2/R (7) P = I2 · R
 (8) E = P · t (9) 1Kw·h= 3600000 J. = 3,6·106 J
ACTIVIDADES 4

3) ¿Cuánto costará tener 2 horas encendido el
   calefactor del ejercicio anterior si la empresa de
   electricidad nos cobra a 0,3€ el Kw·h?

      P=V2/R; P=(220V.)2 /40,33Ω = 1200w.
1200w/1000 = 1,2Kw·2horas = 2,4Kw/h·0,3€ =0,72€
 (4) I = V/R (5) P = V·I (6) P = V2/R (7) P = I2·R
 (8) E = P·t (9) 1Kw·h = 3600000 J = 3,6 · 106 J
Simbología eléctrica
     Algunos de los símbolos más utilizados.




                                                                                                              
Circuito serie
    Se caracteriza por:

    La resistencia total del circuito es la
    suma de las resistencias que lo
    componen.
                    (10) RT = R1+ R2 + R3 …
    La corriente que circula es la misma
    por todos los elementos.

                          (11)       I T = I1 = I2 …
    La fuerza electromotriz generada por el
    generador se reparte entre los distintos
    elementos.

                     (12) VT = V1+ V2 …
Circuito paralelo
               Se caracteriza por:

  La inversa de la resistencia total del circuito es la suma de las inversas de las
  resistencias que lo componen.


  (13) 1/RT = 1/R1+ 1/R2 + 1/R3 …
  La fuerza electromotriz generada por el generador llega por igual a todos los
  elementos.

  (14)        VT = V1= V2 …
  La corriente total que sale del generador se reparte por todos los elementos.


  (15)        IT = I1+ I2 …
Circuito mixto




                                        RT = R1 + R P
        R 2 * R3
 RP =
        R 2 + R3                        I T = I1 = I P
I P = I2 + I3
                                         VT = V1 + V P
V P = V1 = V 2     NO HAY QUE APRENDERLO.
ACTIVIDADES 5

1)   Señala las partes que puedes distinguir en este circuito
     eléctrico. ¿Se trata de un circuito en serie o en paralelo?
2)   Calcula la intensidad y la potencia del circuito.
3)   Calcula la energía en julios y en KW·h desprendida por el
     circuito en 30 minutos.


                    (4) I = V/R    (5) P = V · I    (6) P = V2/R
                    (7) P = I2 · R    (8) E = P · t
                    (9) 1Kw·h = 3600000 J = 3,6 · 106 Kw·h
ACTIVIDADES 6
1)   ¿Se trata de un circuito en serie o en paralelo?
2)   Calcula la intensidad y la potencia del circuito.
3)   Calcula la energía en julios y en KW/h desprendida por el circuito en
     1 hora.


                                      (4) I = V/R
                                      (5) P = V · I
                                      (6) P = V2 /R
                                      (7) P = I2 · R
                                      (8) E = P· t
                                      (9) 1Kw·h = 3600000 J = 3,6·106 J
ACTIVIDADES 7
1)   ¿Se trata de un circuito en serie o en paralelo?
2)   Calcula la intensidad y la potencia del circuito.
3)   Calcula la energía en julios y en KW/h desprendida por el circuito en 45
     minutos.
                            (13) 1/RT = 1/R1+ 1/R2 + 1/R3 …
                             (14) VT = V1= V2 … (15) IT = I1+ I2 …
                            (4) I = V/R   (5) P = V · I
                             (8) E = P · t
                            (9) 1Kw·h = 3600000J = 3,6·106 J

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Transformadores
TransformadoresTransformadores
TransformadoresTrini21196
 
Voltaje corriente y resistencia electrica
Voltaje corriente y resistencia electricaVoltaje corriente y resistencia electrica
Voltaje corriente y resistencia electricacesarventotapia
 
Presentacion resistencias electricas
Presentacion resistencias electricasPresentacion resistencias electricas
Presentacion resistencias electricasC-Reinoso45
 
Aplicacion de motores maquinas iii
Aplicacion de motores maquinas iiiAplicacion de motores maquinas iii
Aplicacion de motores maquinas iiinorenelson
 
Circuitos rectificadores
Circuitos rectificadoresCircuitos rectificadores
Circuitos rectificadoresMarcos Cordova
 
Sensores y transmisores analogicos. unidad ii. ici. scm
Sensores y transmisores analogicos. unidad ii. ici. scmSensores y transmisores analogicos. unidad ii. ici. scm
Sensores y transmisores analogicos. unidad ii. ici. scmacpicegudomonagas
 
Presentacion sensores
Presentacion sensoresPresentacion sensores
Presentacion sensoresfaberflorez
 
Prácticas con el multímetro
Prácticas con el multímetroPrácticas con el multímetro
Prácticas con el multímetroOscar Hernandez
 
Catalogo de dispositivos transductores y sensores
Catalogo de dispositivos transductores y sensoresCatalogo de dispositivos transductores y sensores
Catalogo de dispositivos transductores y sensoresMarvin Daniel Arley Castro
 
Magnitudes electricas y equivalencias
Magnitudes electricas y equivalenciasMagnitudes electricas y equivalencias
Magnitudes electricas y equivalenciasCristian Gonzalez
 
Teorema de Thevenin y Norton
Teorema de Thevenin y NortonTeorema de Thevenin y Norton
Teorema de Thevenin y NortonJesu Nuñez
 

Mais procurados (20)

Transformadores
TransformadoresTransformadores
Transformadores
 
El multimetro
El multimetroEl multimetro
El multimetro
 
Materiales magneticos
Materiales magneticosMateriales magneticos
Materiales magneticos
 
Sensores capacitivos
Sensores capacitivosSensores capacitivos
Sensores capacitivos
 
Voltaje corriente y resistencia electrica
Voltaje corriente y resistencia electricaVoltaje corriente y resistencia electrica
Voltaje corriente y resistencia electrica
 
Presentacion resistencias electricas
Presentacion resistencias electricasPresentacion resistencias electricas
Presentacion resistencias electricas
 
El transistor ujt scr
El transistor ujt scrEl transistor ujt scr
El transistor ujt scr
 
Aplicacion de motores maquinas iii
Aplicacion de motores maquinas iiiAplicacion de motores maquinas iii
Aplicacion de motores maquinas iii
 
Circuitos rectificadores
Circuitos rectificadoresCircuitos rectificadores
Circuitos rectificadores
 
Sensores y transmisores analogicos. unidad ii. ici. scm
Sensores y transmisores analogicos. unidad ii. ici. scmSensores y transmisores analogicos. unidad ii. ici. scm
Sensores y transmisores analogicos. unidad ii. ici. scm
 
Presentacion sensores
Presentacion sensoresPresentacion sensores
Presentacion sensores
 
Prácticas con el multímetro
Prácticas con el multímetroPrácticas con el multímetro
Prácticas con el multímetro
 
Maquinas electricas
Maquinas electricasMaquinas electricas
Maquinas electricas
 
Catalogo de dispositivos transductores y sensores
Catalogo de dispositivos transductores y sensoresCatalogo de dispositivos transductores y sensores
Catalogo de dispositivos transductores y sensores
 
Tiristores
TiristoresTiristores
Tiristores
 
Magnitudes electricas y equivalencias
Magnitudes electricas y equivalenciasMagnitudes electricas y equivalencias
Magnitudes electricas y equivalencias
 
1.7. Hoja de Especificaciones de un Diodo
1.7. Hoja de Especificaciones de un Diodo1.7. Hoja de Especificaciones de un Diodo
1.7. Hoja de Especificaciones de un Diodo
 
Teorema de Thevenin y Norton
Teorema de Thevenin y NortonTeorema de Thevenin y Norton
Teorema de Thevenin y Norton
 
Transformadores
TransformadoresTransformadores
Transformadores
 
Potencia eléctrica monofásica
Potencia eléctrica monofásicaPotencia eléctrica monofásica
Potencia eléctrica monofásica
 

Semelhante a Electricidad

Semelhante a Electricidad (20)

2 eletricidad basica
2 eletricidad basica2 eletricidad basica
2 eletricidad basica
 
Electricidad video
Electricidad videoElectricidad video
Electricidad video
 
Electricidad
ElectricidadElectricidad
Electricidad
 
apuntes y ejercicios electricidad 1parte FC
apuntes y ejercicios electricidad 1parte FCapuntes y ejercicios electricidad 1parte FC
apuntes y ejercicios electricidad 1parte FC
 
Unidad 3 magnetismo_v1_c
Unidad 3 magnetismo_v1_cUnidad 3 magnetismo_v1_c
Unidad 3 magnetismo_v1_c
 
Electricidad Y Magnetismo
Electricidad Y MagnetismoElectricidad Y Magnetismo
Electricidad Y Magnetismo
 
Magnetismo
MagnetismoMagnetismo
Magnetismo
 
Electronica
ElectronicaElectronica
Electronica
 
Electronica
ElectronicaElectronica
Electronica
 
Tema 2. resistencia eléctrica
Tema 2. resistencia eléctricaTema 2. resistencia eléctrica
Tema 2. resistencia eléctrica
 
Motores electricos blog
Motores electricos   blogMotores electricos   blog
Motores electricos blog
 
Ampliacion de electricidad2_1
Ampliacion de electricidad2_1Ampliacion de electricidad2_1
Ampliacion de electricidad2_1
 
Electroquimica inicio
Electroquimica inicioElectroquimica inicio
Electroquimica inicio
 
1. Analisis de circuitos electricos
1. Analisis de circuitos electricos1. Analisis de circuitos electricos
1. Analisis de circuitos electricos
 
Analisis de circuitos electricos
Analisis de circuitos electricosAnalisis de circuitos electricos
Analisis de circuitos electricos
 
Electricidad
ElectricidadElectricidad
Electricidad
 
Electricidad
ElectricidadElectricidad
Electricidad
 
Resistencias eléctricas
Resistencias eléctricas Resistencias eléctricas
Resistencias eléctricas
 
Curso basico electrónica
Curso basico electrónicaCurso basico electrónica
Curso basico electrónica
 
TEMA 2 LA ELECTRICIDAD I.pdf
TEMA 2 LA ELECTRICIDAD I.pdfTEMA 2 LA ELECTRICIDAD I.pdf
TEMA 2 LA ELECTRICIDAD I.pdf
 

Electricidad

  • 1. Unidad Didáctica 4 (1ª parte) ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO FRANCISCO JAVIER GORDILLO ORTIZ 3º ESO
  • 2. Corriente eléctrica TODA LA MATERIA QUE NOS RODEA ESTÁ FORMADA POR ÁTOMOS, FORMADOS POR PARTÍCULAS CON CARGA ELÉCTRICA , LOS PROTONES (con carga positiva) Y LOS ELECTRONES (con carga negativa) LOS ÁTOMOS DE MATERIALES CONDUCTORES COMO LOS METALES, PRESENTAN ELECTRONES LIBRES. CUANDO PONEMOS EN MOVIMIENTO ESOS ELECTRONES GENERAMOS LO QUE CONOCEMOS COMO CORRIENTE ELÉCTRICA. EXISTEN DOS FORMAS DE PONER EN MOVIMIENTO LOS ELECTRONES: Corriente continua Corriente alterna
  • 3. Corriente eléctrica CORIENTE CONTÍNUA (CC): aquí los electrones se mueven en un mismo sentido del polo positivo (ANODO) al polo negativo (CATODO), se necesita poca energía para que funcionen por lo que es suficiente con una pila o una batería (Transforman la energía química en eléctrica). Se utilizan para linternas, móviles,… CORIENTE ALTERNA (CA): los electrones cambian de sentido una y otra vez (se alternan) y la corriente eléctrica se consigue mediante un alternador.(Transforma la energía mecánica en eléctrica). Con este sistema se obtiene mucha más electricidad, por lo que son usadas para la iluminación de las casas, una TV., una lavadora, …
  • 4. Corriente eléctrica ¿CÓMO GENERAR CORIENTE ALTERNA? LA CORRIENTE ELÉCTRICA Y LA MAGNÉTICA SON INTERCONVERTIBLES. SI HACEMOS PASAR HACIA ABAJO UN IMAN POR EN MEDIO DE UNA BOBINA, SE GENERARÁ ELECTRICIDAD (+). SI HACEMOS PASAR HACIA ARRIBA ESE MISMO IMAN POR EN MEDIO DE LA BOBINA, SE GENERARÁ ELECTRICIDAD, PERO EN ESTE CASO CON SIGNO CONTRARIO (-). SI COLGAMOS EL IMAN DE UN MUELLE, ESTE SE MOVERÁ HACIA ARRIBA Y ABAJO, DANDO LUGAR A CORRIENTE ALTERNA (CA). HEMOS CREADO UN ALTERNADOR. Página 80 del libro.
  • 5. Corriente eléctrica ALTERNADOR
  • 6. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO “EL SIMIL HIDRAÚLICO”
  • 7. “EL SIMIL HIDRAÚLICO” • El principio básico de la electricidad es la Ley de Ohm, que nos da la relación entre tensión e intensidad. • (1) V=R·I Tensión: V (voltios) Intensidad: I (amperios) Resistencia: R (ohmios)
  • 8. ACTIVIDADES 1 1) ¿Qué tipo de corriente (continua o alterna) crees que utilizarán los siguientes aparatos eléctricos? La lámpara de una casa, una plancha, un móvil, un coche teledirigido, un televisor, un IPOD. 2) ¿Qué es la electricidad? 3) ¿Cómo funciona un alternador? 4) ¿Qué diferencia más importante encuentras entre corriente continua y alterna? ¿Cuál de las dos crees que será más peligrosa? 5) ¿Qué casos pueden darse en la corriente eléctrica si usamos las magnitudes de TENSIÓN, INTENSIDAD (corriente) Y RESISTENCIA? ¿Cuál es la más peligrosa? 6) ¿Qué tensión tendrá una pila cuya intensidad es de 10A. y presenta una resistencia de 8Ω . (1) V=R·I
  • 9. ACTIVIDADES 1 1) ¿Qué tipo de corriente (continua o alterna) crees que utilizarán los siguientes aparatos eléctricos? La lámpara de una casa, una plancha, un móvil, un coche teledirigido, un televisor, un IPOD. C.C. C.A. un móvil La lámpara de una casa un coche teledirigido una plancha un IPOD un televisor 2) ¿Qué es la electricidad? La electricidad se produce cuando los electrones se ponen en movimiento.
  • 10. ACTIVIDADES 1 3) ¿Cómo funciona un alternador? Un alternador es un aparato que genera corriente alterna (C.A.) y que consiste en la capacidad para trasformar la energía magnética en energía eléctrica. Solamente tenemos que hacer pasar hacia arriba y hacia abajo un imán por el interior de una bobina, o bien hacer girar la bobina en el interior de un imán fijo. 4) ¿Qué diferencia más importante encuentras entre corriente continua y alterna? ¿Cuál de las dos crees que será más peligrosa? La diferencia más importante es que en la C.C. los electrones se mueven en un solo sentido por lo que la velocidad a la que se mueven es constante, mientras que en la C.A. los electrones se mueven en ambos sentidos y la velocidad no es constante. Por otro lado, para generar C.C. vasta con una pila, una batería o una dinamo y, para producir C.A. hace falta un generador. Además, la C.C. produce poca electricidad y la C.A. bastante más, por lo que esta última es más peligrosa.
  • 11. ACTIVIDADES 1 4) ¿Qué casos pueden darse en la corriente eléctrica si usamos las magnitudes de TENSIÓN, INTENSIDAD (corriente) Y RESISTENCIA? ¿Cuál es la más peligrosa?  Baja intensidad y baja tensión. Poco peligrosa  Baja intensidad y alta voltaje. Ligeramente peligrosa  Alta intensidad y baja voltaje. Bastante peligrosa  Alta intensidad y alta voltaje. Muy peligrosa 5) ¿Qué tensión tendrá una pila cuya intensidad es de 10A. y presenta una resistencia de 8Ω . (1) V=R·I V=R·I = 8Ω·10A.=80V.
  • 12. ELEMENTOS DE MANIOBRA Y DE CONTROL • PULSADOR • INTERRUPTOR • CONMUTADOR • RELÉ
  • 13. Corriente eléctrica Electrodomésticos Corriente continua Corriente alterna
  • 14. Magnitudes Eléctricas La carga eléctrica (q) de un cuerpo expresa el exceso o defecto de electrones que hay en sus átomos. Su unidad es el Culombio (C). 1 Culombio equivale a 6,25 x1018 electrones. La intensidad (I), es la cantidad de carga eléctrica que circula por un conductor en una unidad de tiempo . Su unidad es el amperio (A). Amperios = Culombios /segundo. (2) I = q /t Para que los electrones se desplacen por un conductor es necesaria una diferencia de potencial o fuerza electromotriz (V) entre sus extremos. Su unidad es el Voltio. La resistencia (R), es la dificultad que opone un cuerpo al paso de los electrones. Su unidad es el Ohmio (Ω), (3) R = ρ L/S Donde: R es el valor de la resistencia en ohmios (Ω) mm 2 ρ ( es la resistividad del material Ω m ) L la longitud del elemento. S la sección del elemento.
  • 15. Resistividad de materiales Material resistividad (ρ ) Unidades Plata 0,01 mm 2 Ω m Cobre 0,0172 mm 2 Ω m mm 2 Oro 0,024 Ω m mm 2 Aluminio 0,0283 Ω m mm 2 Hierro 0,1 Ω m Estaño 0,139 mm 2 Ω m Mercurio 0,942 mm 2 Ω m Madera De 108 x 106 a mm 2 Ω m 1.014 x 106 mm 2 Vidrio 1.010.000.000 Ω m
  • 16. ACTIVIDADES 2 1) ¿En qué unidades se mide la carga eléctrica? ¿A cuántos electrones equivaldrán 2500 Culombios? 2) ¿Qué es la intensidad de corriente? ¿Cuáles son sus unidades? Calcula la intensidad de un circuito por el que pasan 6,25 x 10 18 electrones en 5 segundos. 3) ¿Qué cantidad de carga eléctrica circula en un minuto por un circuito cuya intensidad de corriente es de 12A.? 4) Calcula resistencia de un hilo de cobre de 30m. de longitud y 2mm 2. de grosor. ¿Qué intensidad circulará por ese hilo si lo conectamos a un circuito de 220V. de tensión? 5) ¿Qué resistencia presentaría el hilo de la actividad anterior si en lugar de cobre fuese de hierro? ¿Y si fuese de plata? (1) V=R·I (2) I = q /t (3) R = ρ L/S
  • 17. SOLUCIONES ACTIVIDADES 2 1) ¿En qué unidades se mide la carga eléctrica? La carga eléctrica se mide en Culombios. ¿A cuántos electrones equivaldrán 2500 Culombios? 2500 C. 6,25.1018=1,56.1022 electrones. 2) ¿Qué es la intensidad de corriente? Es la cantidad de carga eléctrica que circula por un conductor por unidad de tiempo. ¿Cuáles son sus unidades? El Amperio (A) Calcula la intensidad de un circuito por el que pasan 6,25 x 1018 electrones en 5 segundos. I = 1,25·1018 A. 3) ¿Qué cantidad de carga eléctrica circula en un minuto por un circuito cuya intensidad de corriente es de 12A.? Q = I·t = 12 A. 60s. = 720C. 4) Calcula resistencia de un hilo de cobre de 30m. de longitud y 2mm. de grosor. R=0,0172·30m./2mm2= 0,258Ω ¿Qué intensidad circulará por ese hilo si lo conectamos a un circuito de 220V. de tensión. I=V/R=220/0,258=852,7A. 5) ¿Qué resistencia presentaría el hilo de la actividad anterior si en lugar de cobre fuese de hierro? R=0,1·30m./2mm2= 1,5Ω .¿Y si fuese de plata? R=0,01·30m./2mm2= 0,15Ω (1) V=R·I (2) I = q /t (3) R = ρ L/S
  • 18. Ley de Ohm La Intensidad que circula por un circuito es proporcional a la tensión que aplicamos en él e inversamente proporcional a la resistencia que opone a dicha corriente. Esto se expresa con la fórmula: (4) I = V/R Ejemplo de c.c.: Ejemplo de c.a.: V 9 Vef 230 I= = = 0,06 A I ef = = = 1,533 A R 150 R 150
  • 19. Potencia eléctrica La potencia eléctrica que puede desarrollar un Donde: receptor eléctrico se puede calcular con la P: es la potencia en vatios (W). fórmula: V : es el voltaje (V). (5) P = V · I I : es la intensidad (A). Una bombilla de 60W de potencia conectada a la red doméstica (220V. de tensión) presenta una intensidad de I=P/V=60W./220V.=0,272A. Otra forma de expresarlo: Más formas de expresarlo: P =V ⋅I P =V ⋅I V (6) P = V /R 2 (7) P = I2 · R I= V = R⋅I Donde la potencia depende de R Donde la potencia depende la corriente al cuadrado que del voltaje al cuadrado y de la inversa de la resistencia circula por el receptor y de la del receptor. resistencia.
  • 20. Energía eléctrica Cuando tenemos el receptor conectado durante un tiempo lo que necesitamos conocer es la energía que consume. Donde: (8) E = P · t E es la energía en Julios (J). P es la potencia en vatios (W). t es el tiempo en segundos (s). Si yo tengo encendida una bombilla de 60W durante 10 segundos, entonces estaremos consumiendo una energía de 600 J. E=60 w ·10s.= 600J. Los 600J. del ejemplo anterior serían: La energía se expresa normalmente en 1 KW/h = 3,6.106 J. julios (J), pero en los sistemas X = 600 J. eléctricos se utiliza el KW·h E (Kw·h) = 600/3,6 ·106 = 1,66·10-4 KW·h. E = P ⋅ t = 1KW ⋅1h = 1KW ⋅ h (9) 1 KW·h = 3600000 J. = 3,6·106 J.
  • 21. ACTIVIDADES 3 1) ¿Qué intensidad de corriente circula por un circuito conectado a una tensión de 220 Voltios y que presenta 5 bombillas de 8Ω cada una, conectadas en serie? 5,5A. 2) Calcula la intensidad de estos dos circuitos indicando cual es de C.C. y cual de C.A. Corriente alterna Corriente continua I=V/R=230V./200Ω.=1,15A. I=V/R=9V./200Ω.=0,045A . P=V·I=220V·15A.=3300W 3) Calcula la potencia de un circuito eléctrico de 220 Voltios y 15 Amperios. 4) Calcula la resistencia de un brasero eléctrico si presenta una potencia de 2Kw. y una intensidad de 40 Amperios. ¿Qué energía desprenderá el brasero si permanece encendido 2 horas? R=P/I2=2000w./(40A.)2 = 1,25Ω. E=P·t=2000w. ·2(3600s)=1,44·107J.=4KW·h. (4) I = V/R (5) P = V·I (6) P = V2/R 2
  • 22. ACTIVIDADES 4 mm 2 1) ¿Qué longitud debe tener un hilo de cobre (r =0,0172 Ω m ) de 3mm2 de grosor para generar una intensidad de corriente de 1200 Amperios y una tensión de 2000 Voltios? 2) Calcula la potencia de un calefactor de 40,33Ω de resistencia conectado a una tensión casera de 220 V.? 3) ¿Cuánto costará tener 2 horas encendido el calefactor del ejercicio anterior si la empresa de electricidad nos cobra a 0,3€ el KW? (4) I = V/R (5)P = V · I (6) P = V2/R (7) P = I2·R (8) E = P·t (9) 1Kw·h = 3600000 J = 3,6·10 6 J.
  • 23. ACTIVIDADES 4 mm 2 1) ¿Qué longitud debe tener un hilo de cobre (r =0,0172 Ω m) de 3mm2 de grosor para generar una intensidad de corriente de 1200 Amperios con una tensión de 2000 Voltios? V=I·R; R=V/I=2000v/1200A.= 1,67Ω R = r·L/S ; L=R·S/r L= 1,67Ω·3mm2/0,0172Ωmm2/m = 291,3m. (4) I = V/R (5) P = V · I (6) P = V2/R (7) P = I2 · R (8) E = P · t (9) 1Kw·h= 3600000 J = 3,6·106 J
  • 24. ACTIVIDADES 4 2) Calcula la potencia de un calefactor de 40,33Ω de resistencia conectado a una tensión casera de 220 V.? P=V2/R; P=(220V.)2 /40,33Ω = 1200W. (4) I = V/R (5) P = V · I (6) P = V2/R (7) P = I2 · R (8) E = P · t (9) 1Kw·h= 3600000 J. = 3,6·106 J
  • 25. ACTIVIDADES 4 3) ¿Cuánto costará tener 2 horas encendido el calefactor del ejercicio anterior si la empresa de electricidad nos cobra a 0,3€ el Kw·h? P=V2/R; P=(220V.)2 /40,33Ω = 1200w. 1200w/1000 = 1,2Kw·2horas = 2,4Kw/h·0,3€ =0,72€ (4) I = V/R (5) P = V·I (6) P = V2/R (7) P = I2·R (8) E = P·t (9) 1Kw·h = 3600000 J = 3,6 · 106 J
  • 26. Simbología eléctrica Algunos de los símbolos más utilizados.                                                                                                               
  • 27. Circuito serie Se caracteriza por: La resistencia total del circuito es la suma de las resistencias que lo componen. (10) RT = R1+ R2 + R3 … La corriente que circula es la misma por todos los elementos. (11) I T = I1 = I2 … La fuerza electromotriz generada por el generador se reparte entre los distintos elementos. (12) VT = V1+ V2 …
  • 28. Circuito paralelo Se caracteriza por: La inversa de la resistencia total del circuito es la suma de las inversas de las resistencias que lo componen. (13) 1/RT = 1/R1+ 1/R2 + 1/R3 … La fuerza electromotriz generada por el generador llega por igual a todos los elementos. (14) VT = V1= V2 … La corriente total que sale del generador se reparte por todos los elementos. (15) IT = I1+ I2 …
  • 29. Circuito mixto RT = R1 + R P R 2 * R3 RP = R 2 + R3 I T = I1 = I P I P = I2 + I3 VT = V1 + V P V P = V1 = V 2 NO HAY QUE APRENDERLO.
  • 30. ACTIVIDADES 5 1) Señala las partes que puedes distinguir en este circuito eléctrico. ¿Se trata de un circuito en serie o en paralelo? 2) Calcula la intensidad y la potencia del circuito. 3) Calcula la energía en julios y en KW·h desprendida por el circuito en 30 minutos. (4) I = V/R (5) P = V · I (6) P = V2/R (7) P = I2 · R (8) E = P · t (9) 1Kw·h = 3600000 J = 3,6 · 106 Kw·h
  • 31. ACTIVIDADES 6 1) ¿Se trata de un circuito en serie o en paralelo? 2) Calcula la intensidad y la potencia del circuito. 3) Calcula la energía en julios y en KW/h desprendida por el circuito en 1 hora. (4) I = V/R (5) P = V · I (6) P = V2 /R (7) P = I2 · R (8) E = P· t (9) 1Kw·h = 3600000 J = 3,6·106 J
  • 32. ACTIVIDADES 7 1) ¿Se trata de un circuito en serie o en paralelo? 2) Calcula la intensidad y la potencia del circuito. 3) Calcula la energía en julios y en KW/h desprendida por el circuito en 45 minutos. (13) 1/RT = 1/R1+ 1/R2 + 1/R3 … (14) VT = V1= V2 … (15) IT = I1+ I2 … (4) I = V/R (5) P = V · I (8) E = P · t (9) 1Kw·h = 3600000J = 3,6·106 J