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TEMA : ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA
1. LA ELECTRICIDAD
1.1 EL ÁTOMO
1.2 LA CORRIENTE ELÉCTRICA
1.3 MATERIALES ELÉCTRICOS
2. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO
2.1 ELEMENTOS GENERADORES
2.2 ELEMENTOS DE CONTROL O MANIOBRA
2.3 ELEMENTOS RECEPTORES
2.4 ELEMENTOS DE PROTECCIÓN
2.5 ELEMENTOS CONDUCTORES
3. MAGNITUDES ELÉCTRICAS
4. LEY DE OHM
5. POTENCIA Y ENERGÍA ELÉCTRICA
5.1 POTENCIA ELÉCTRICA
5.2 ENERGÍA ELÉCTRICA
6. CONEXIÓN DE CIRCUITOS EN SERIE, PARALELO Y MIXTO
6.1 CONEXIÓN EN SERIE
6.2 CONEXIÓN EN PARALELO
6.3 CONEXIÓN MIXTA
7. ELECTROMAGNETISMO
7.1 ¿QUÉ ES EL ELECTROMAGNETISMO?
7.2 APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO
a) ELECTROIMÁN
b) MOTOR ELÉCTRICO
c) GENERADORES ELECTROMAGNÉTICOS
d) RELÉ
8. ITRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA
8.1 RESISTENCIAS
8.2 CONDENSADOR
8.3 DIODO
8.4 TRANSISTOR
EJERCICIOS
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ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA
1. LA ELECTRICIDAD
La electricidad está presente en casi todos los momentos de la vida cotidiana; bombillas,
frigoríficos, estufas, electrodomésticos, ordenadores y muchos otros aparatos que utilizamos funcionan
gracias a esta forma de energía. Para que cualquiera de estos aparatos funcione ha sido necesario que
sus diseñadores desarrollen unos circuitos eléctricos formados por cables, interruptores, pulsadores y
otros componentes que estudiaremos en este tema.
1.2 EL ÁTOMO
La materia está formada por átomos, que a su vez están constituidos por:
- protones (carga positiva),
- electrones (carga negativa)
- neutrones (sin carga).
El desplazamiento de los electrones (carga negativa) son los responsables de los fenómenos
eléctricos.
1.2 LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Se llama corriente eléctrica, al paso ordenado de electrones a través de un conductor.
Pero se puede hacer que estos electrones pasen siempre en la misma dirección (c. continua) o
que cambien el sentido de paso e incluso que varíe la cantidad de electrones que pasan cada vez (c.
alterna).
Diferenciamos así dos tipos de corriente: continua y alterna
CORRIENTE CONTINUA (C.C) CORRIENTE ALTERNA (C.A.)
- Los electrones se mueven en un mismo
sentido, del polo negativo al polo positivo que
los atrae.
- La tensión es continua (igual) en cualquier
momento.
- Trabaja a tensiones bajas (Pilas y baterías de
1,5 V, 9V, 24V).
- Usos: Linternas, móviles, circuitos
electrónicos (ordenador).
- Los electrones cambian de sentido («alternan»)
una y otra vez.
- La tensión es variante (alternante) en cada
momento.
- Trabaja a tensiones altas (Alternadores de
230V-380V).
- Usos: Es la que usas en tu casa para la
iluminación, la televisión, la lavadora, etc.
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1.3 MATERIALES ELÉCTRICOS
Se trabaja con tres materiales relativos a la electricidad:
- Materiales conductores: permiten el paso de los electrones.
Ej: Materiales metálicos (cobre, plata), agua.
- Materiales aislantes: no permiten el paso de los electrones.
Ej: Plástico y madera.
- Materiales semiconductores: permiten o no el paso de los electrones dependiendo de otros
factores como la luz, temperatura, etc.
Ej: Silicio (Si) y Germanio (Ge). Constituyen los circuitos electrónicos.
2. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO
Un circuito eléctrico es la unión de los diversos elementos eléctricos en un circuito cerrado,
permitiendo el paso de los electrones.
Dichos elementos son:
- Elementos Generadores
- Elementos de Control o Maniobra
- Elementos Receptores
- Elementos de Protección
- Elementos Conductores
Cada uno de los elementos se identifica mediante un símbolo para que pueda reconocerse en
todo el mundo.
2.1 ELEMENTOS GENERADORES
Son los elementos que aportan o generan energía eléctrica al circuito.
Destacamos:
- Pila: - Batería:
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2.2 ELEMENTOS DE CONTROL O MANIOBRA
Son los elementos que permiten el paso o no de los electrones. Controlan o maniobran se deben
pasar y por dónde.
Destacamos:
Otras variantes son:
2.3 ELEMENTOS RECEPTORES
Son elementos que reciben la energía eléctrica y la transforman en otro tipo de energía útil
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2.4 ELEMENTOS DE PROTECCIÓN
Son aquellos que protegen la instalación ante cualquier fallo, evitando que se estropeen el resto
de componentes eléctricos.
Destacamos:
2.5 ELEMENTOS CONDUCTORES
Es el medio físico que permite la conducción de los electrones.
Ej.: cables (cobre) Cable
Cable y punto de conexión
3. MAGNITUDES ELÉCTRICAS
Son tres las magnitudes eléctricas fundamentales: Tensión, Intensidad y Resistencia.
- TENSIÓN o VOLTAJE:
Es la fuerza electromotriz que impulsa la corriente de electrones a través un conductor.
Se debe a que existe una diferencia de energía eléctrica entre dos
puntos. La carga siempre circulará desde los puntos donde la energía
sea más alta hasta los puntos en los que sea más baja.
- ¿Qué letra tiene? V
- ¿En qué unidad se mide? En Voltios (v)
- Aparato de medición: voltímetro
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- INTENSIDAD:
Es el número de electrones que circulan por un conductor en un segundo.
- ¿Qué letra tiene? I
- ¿En qué unidad se mide? En Amperios (A)
- Aparato de medición: Amperímetro
- RESISTENCIA:
Es la oposición que opone un cuerpo al paso de los electrones. Dicha oposición convertirá la
electricidad transformarla en calor.
- ¿Qué letra tiene? R
- ¿En qué unidad se mide? En Ohmios (Ω)
- Aparato de medición: Óhmetro
4. LEY DE OHM
A principios del siglo XIX, Georg Simon Ohm descubrió la relación que existía entre la
corriente, la tensión y la resistencia de los circuitos eléctricos y lo enunció con lo que llamamos la 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:
Donde: I: Intensidad, en amperios (A)
V: Tensión, en voltios (v)
R: Resistencia, en ohmios (Ω)
Y por supuesto, sus variantes matemáticas:
Si no recordamos despejar matemáticamente podemos usar este truco:
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5. POTENCIA Y ENERGÍA ELÉCTRICA
5.1 POTENCIA ELÉCTRICA
Dado un receptor eléctrico (bombilla, motor, resistencia…) sometido a un voltaje V y que
circula una corriente I, la potencia, que se medirá en una unidad llamada vatios (W), que consume es:
P = V x I
Donde: P: Potencia, en vatios (W).
V: Voltaje, en voltios (v).
I: Intensidad, en amperios (A).
Igualmente existen variantes de dicha fórmula
Como P = V x I sustituyendo V = R x I nos quedará P = R x I2
La potencia eléctrica también se define como la Energía eléctrica que circula por un circuito en
un tiempo dado (ver definición de Energía eléctrica).
5.2 ENERGÍA ELÉCTRICA
Cuando tenemos el receptor conectado durante un tiempo determinado lo que necesitamos
conocer es la energía que consume. La fórmula que lo calcula es:
E = P x t
Donde: E: Energía eléctrica, en Julios (J).
P: Potencia eléctrica, en vatios (W).
t: tiempo, en segundos (s).
En nuestras casas pagamos el recibo de la luz dependiendo de la cantidad de energía eléctrica
que hayamos consumido durante el mes anterior. Pagaremos más o menos, dependiendo de que
hayamos tenido más o menos tiempo conectados nuestros electrodomésticos durante un tiempo dado.
Esta energía eléctrica que nosotros consumimos se mide en KWh. Se define como la energía
consumida por un aparato de potencia 1 KW durante una hora.
Por ello, en la factura eléctrica, la Energía consumida se refiere a KWh
E (KWh) = P (KW) x t (h)
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6. CONEXIÓN DE CIRCUITOS EN SERIE, PARALELO Y MIXTO
Los diversos receptores, como las resistencias o bombillas, se pueden unir de diversas maneras:
en serie, en paralelo y de forma mixta.
6.1 CONEXIÓN EN SERIE
Un circuito serie, es aquel que tiene conectados sus receptores uno
a continuación del otro.
Fórmulas
- La corriente que circula es la misma por todos los elementos.
IT = I1 = I2 (También puedo llamar IT como Is)
- La resistencia total del circuito es la suma de las resistencias que lo componen.
RT = R1 + R2
- La tensión generada por el generador se reparte entre los distintos elementos.
VT = V1 + V2 siendo el voltaje total el voltaje de la pila
Los voltajes en cada resistencia se calcularán con la ley de Ohm:
V1=R1·Is
V2=R2·Is
Explicación
En un circuito con varias resistencias, para calcular la corriente que circula por el circuito
debemos hallar la resistencia equivalente que circula por dicho circuito. En la figura se observa un
circuito formado por las resistencias R1 y R2, en serie, y su equivalente Rs (Resistencia equivalente en
serie). También se le puede llamar Req o RT (R equivalente o R Total)
R1 R2
V
Rs
V
Is Is Is
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Metodología y Ejemplo de cálculo de circuitos en serie
Nos dan los siguientes datos: Vpila= 10 V, R1 = 3 R2 = 2.
Vamos a calcular la corriente que circula por el circuito (Is o I tot) y los voltajes que se generan
(V1, V2).
La metodología de cálculo se basa en 4 puntos:
1º) Dibujamos el circuito, con los datos y los valores, así como su circuito equivalente:
R1=3 R2=2
V=10v
Rs
V=10 v
Is Is Is
2º) Calculamos el valor de la resistencia equivalente en serie (Rs):
Rs = R1+R2 = 3 +2 = 5
3º) Calculamos el valor de la corriente (I) que circula por la resistencia Rs. Para ello utilizamos
la ley de Ohm en el circuito equivalente (el de la derecha), porque ya hemos calculado el valor
de la resistencia equivalente (Rs).
A
v
Rs
VIs 2
5
10
Por tanto, por el circuito equivalente (el de la derecha) circula una corriente
Is = 2 A. Esta I es la misma que circula por el circuito inicial.
4º) Calculamos los voltajes de las resistencias.
V1= R1·Is = 3 · 2A= 6 V
V2= R2·Is = 2 · 2A = 4 V
Observamos que si sumamos los voltajes de las resistencias obtenemos que: V1+V2= 6
V + 4 V =10 V, que coincide con el voltaje de la pila.
Así comprobamos que el ejercicio está correcto
R1=3 R2=2
V=10v
Is Is
+ V1=6v - + V2=4v -
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6.2 CONEXIÓN EN PARALELO
En un circuito en paralelo, las resistencias están conectadas de forma que coinciden el punto
inicial de conexión de todas ellas, y el punto final de conexión, es decir, todas las resistencias
empiezan en el mismo punto (punto A) y acaban en un mismo punto (punto B).
En la figura se observa un circuito formado por las resistencias R1 y R2 en paralelo y su
equivalente Rp (Resistencia equivalente en paralelo).
R1
R2
V
Rp
V
II
I1
I2A B A B
Fórmulas
- La corriente que circula es distinta, y dependerá del valor de las resistencias. La intensidad total
es la suma de las intensidades de cada una de las ramas (Sólo serán iguales si las resistencias en
paralelo son iguales).
IT = I1 + I2
Dichas intensidades se calcularán:
La I que pasa por la resistencia 1, I1, se calcula con la ley de Ohm:
I1 V
R1
La I que pasa por la resistencia 2, I2, se calcula con la ley de Ohm:
I2 V
R2
- La resistencia total del circuito (o equivalente en paralelo: Rp) NO es la suma de las
resistencias que lo componen, sino que se calcula de la siguiente manera:
....3
1
2
1
1
11
RRRRp Rp = R1+R2
- El voltaje (V) de cada una de las resistencias son iguales y coinciden con el valor de V de la
pila, es decir: Vpila = V1 = V2 ó VT = V1 = V2
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Metodología y Ejemplo de cálculo de circuitos en paralelo
Datos: Vpila= 10 V, R1 = 3 R2 = 2.
Vamos a calcular la corriente que circula por el circuito (Ip ó I tot) y las intensidades que se
generan (I1, I2).
1º) Dibujamos el circuito, con los datos y los valores, así como su circuito equivalente:
R1=3
R2=2V=10v
Rp
V=10v
II
I1
I2A B A B
2º) Resistencia equivalente en paralelo (Rp):
2,15
6
6
5
1
6
3
6
2
1
2
1
3
1
1
2
1
1
1
1
RR
Rp
3º) Intensidad que circula por la resistencia equivalente (Ip)
Se calcula mediante la ley de Ohm:
Av
Rp
VIp 3,8
2,1
10
4º) Calculamos las intensidades de las resistencias. Recuerda que Vpila=V1=V2
Aplicamos la ley de Ohm sobre la resistencia 1 (R1)
Av
R
V
R
VI 3,3
3
10
11
11
Aplicando la ley de Ohm de forma directa sobre la resistencia 2 (R2):
Av
R
V
R
VI 5
2
10
22
22
Para saber que está bien realizado el ejercicio podemos comprobar que:
Ip=I1+I2 (Ip también se le puede llamar I total: IT)
Ip= 3,3 A + 8 A = 8,3 A
El ejercicio es correcto
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6.3 CONEXIÓN MIXTA
En un circuito mixto, se mezclan circuitos serie y paralelo.
Mezclaremos las fórmulas de cada uno de ellos
El proceso para resolver un circuito de este tipo es comenzar a simplificar los circuitos hasta
llegar al circuito más simple formado por un generador (una pila) y una resistencia (circuito en serie)
tal y como se muestra en la figura siguiente:
Metodología y Ejemplo de cálculo de circuitos mixtos
Partiremos del circuito original mostrado en la figura siguiente:
R1=6 R2=4
V=10vR4=60
R3=12
Is1
Ip3
Ip4
Debemos simplificar las resistencias en paralelo a serie.
Simplificaremos el circuito calculando el
equivalente de las dos resistencias en paralelo.
El valor de Rp se calcula con la fórmula de
resistencias en paralelo:
El circuito nos quedará como el de la siguiente
figura:
Con esto, nos queda un circuito en serie.
106
60
60
6
1
60
1
60
5
1
60
1
12
1
1
4
1
3
1
1
RR
Rp
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A continuación volveremos a simplificar calculando la resistencia equivalente en serie como la
suma de las resistencias (ya que ahora todas las resistencias están en serie):
Rs=R1+R2+ R3=6+4+10=20
Nos quedará finalmente el circuito final total o equivalente
Mediante la ley de Ohm calcularemos la intensidad que pasa por el circuito Is1
AV
I s 5,020
101
Volvemos al circuito de tres resistencias en serie y
calculamos los voltajes de las resistencias mediante la ley de
Ohm:
- En la R1 V1=R1·Is1=6·0,5A=3v
- En la R2 V2=R2·Is1=4·0,5A=2v
- En la Rp Vp=Rp·Is1=10·0,5A=5v
Vtotal=3v+2v+5v=10v=voltaje pila
Queda calcular las corrientes que
pasan por las resistencias en paralelo, ya que
el voltaje es en ambas resistencias el mismo
que Rp.
AV
R
VpI p 641,0
12
5
33
AV
R
VpI p 308,0
60
5
44
Si sumamos estas dos últimas corrientes obtenemos 0,5 A que es Is1 o la Intensidad total que
pasa por el circuito equivalente o total.
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7. ELECTROMAGNETISMO
7.1 ¿QUÉ ES EL ELECTROMAGNETISMO?
Este fenómeno se basa en que el paso de una corriente eléctrica por un
conductor crea un campo magnético alrededor del mismo. A este campo magnético
generado eléctricamente se le llama electromagnetismo.
Si este conductor lo cerramos formando espiras, los campos
magnéticos de todas las espiras se suman en el interior de la bobina,
produciendo un campo magnético mayor.
Este proceso es reversible, es decir, si en el interior de una bobina
hacemos que varíe un campo magnético, conseguiremos que circule corriente
por la bobina. El comportamiento de la bobina es como el de un imán eléctrico.
7.2 APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO
El campo magnético creado con electricidad (electromagnetismo) tiene múltiples aplicaciones,
puesto que aparece cuando hay corriente eléctrica y desaparece cuando cesa la corriente eléctrica.
a) ELECTROIMÁN
El electroimán consiste en una bobina en la que hemos introducido
un núcleo de hierro dulce. Cuando hacemos pasar corriente por la bobina, el
hierro se comporta como un imán. Si deja de pasar la corriente el hierro
pierde sus propiedades magnéticas.
Algunas de las aplicaciones del electroimán son:
- Separar latas de hierro, clavos, etc. en vertederos e industrias.
- Manipulación de vehículos en desguaces.
- En los zumbadores y timbres.
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b) MOTOR ELÉCTRICO
Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía
mecánica por medio de interacciones electromagnéticas.
Si una bobina por el que circula una corriente eléctrica se encuentra
dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse
perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético,
produciéndose el movimiento de éste.
c) GENERADORES ELECTROMAGNÉTICOS
Un generador funciona de forma reversible al motor eléctrico,
transformando la energía mecánica en energía eléctrica. Existen dos
tipos:
- Dinamo: Es un generador de corriente continua.
- Alternador: Es un generador de corriente alterna.
d) RELÉ
El relé es un interruptor que se acciona por medio de un electroimán.
Cuando se activa la bobina (pasa corriente a través de ella), atrae a una palanca que mueve unas
pequeñas láminas de un interruptor y puede cerrar un circuito eléctrico. Esto es debido a que el núcleo
de hierro se imanta y atrae a la palanca.
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El relé se utiliza porque:
- Existe una completa separación eléctrica entre la corriente de accionamiento (la que circula por
la bobina del electroimán) y los circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se
puedan manejar altos voltajes o elevadas potencias con pequeños voltajes de control (por
ejemplo, en las luces de un coche).
- Posibilidad de control de un dispositivo a distancia mediante el uso de pequeñas señales de
control.
- Con una sola señal de control, se pueden controlar varios relés a la vez y por tanto distintos
elementos.
El relé que nos interesa para los proyectos es el relé
de seis contactos, ya que podemos emplearlo para realizar
la inversión de giro de un motor.
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8. INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA
La electrónica se encarga del estudio y desarrollo de todo tipo de aplicaciones en las que la
corriente eléctrica atraviesa componentes semiconductores.
8.1 RESISTENCIAS
Las resistencias son aquellas que se oponen al paso de la corriente.
Pueden ser de dos tipos: fijas o variables
- Resistencias Fijas
Son aquellas que tienen siempre el mismo valor y tienen dos terminales. Para conocer el valor
óhmico de una resistencia se pintan sobre ella unas franjas de colores normalizadas, que se
identifican mediante el código de colores adjunto.
- Resistencias Variables
Son las que tienen la capacidad de variar o modificar su valor óhmico dentro de unos límites.
Varían dependiendo de otros valores, como la luz (LDR), el calor (NTC, PTC), etc.
8.2 CONDENSADOR
Sirven para almacenar carga eléctrica de forma temporal.
Una vez cargados, se descargan al cerrar sus terminales sobre un circuito cerrado. Su capacidad
se mide en Faradios (F)
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8.3 DIODO
Se caracteriza por permitir el paso de la corriente sólo en una dirección.
Es el indicado por la flecha de su símbolo eléctrico
Presenta dos partes:
- Ánodo
- Cátodo
Si el ánodo (+) del diodo está
conectado al polo positivo de la pila, permitirá
el paso de la corriente
Existen varios tipos, siendo el más conocido el que emite luz. Es el llamado diodo LED: Light
Emisor Diode.
8.4 TRANSISTOR
Son operadores electrónicos que, conectados de forma adecuada en un circuito, pueden
funcionar como interruptores y amplificadores de señales eléctricas.
Todo transistor dispone de tres patillas llamadas base (B), colector (C) y emisor (E).
La posición de las patillas depende del tipo de transistor, existiendo dos modelos: NPN y PNP
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Funcionamiento del transistor:
Los transistores pueden funcionar de tres formas distintas: en activa, en corte y en saturación.
Imaginemos una tubería que dispone de una llave de paso B con un «muelle de cierre» cuya resistencia
se vence al presionar sobre su base B que actúa como una llave de paso. El agua intentará pasar del
emisor E al colector C.
1. Si no hay presión en B (base), no puede abrir la válvula y
no se produce el paso de fluido de E a C (funcionamiento en
corte).
2. Si llega algo de presión a B (base), ésta abrirá más o menos la válvula y dejará pasar más o menos
fluido de E a C (funcionamiento en activa). En este caso el
transistor permitirá un paso de corriente proporcional a la
abertura de la válvula y siempre superior a la corriente que
llega a la base. A la relación entre ambas corrientes se le
llama amplificación o ganancia.
3. Si llega suficiente presión a B (base) de forma que abre
totalmente la válvula, se comunica E con C y el fluido pasa
sin dificultad (funcionamiento en saturación)
Veamos este funcionamiento en un circuito de ejemplo:
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EJERCICIOS
Ejercicio 1:
a) Indica los elementos de un átomo sobre un dibujo indicando sus cargas eléctricas.
b) Rellena la siguiente frase: “El desplazamiento de los ____________ (carga ________) son los
responsables de los fenómenos eléctricos.
Ejercicio 2: Definición de corriente eléctrica.
Ejercicio 3: Indica las diferencias entre la corriente continua y la alterna
Ejercicio 4: ¿Qué son los materiales semiconductores y para qué se utilizan?
Ejercicio 5: Indica y define los 5 elementos de un circuito eléctrico, indicando igualmente un ejemplo
de cada uno de ellos con su símbolo.
Ejercicio 6: Dibuja el símbolo correcto de los siguientes elementos (dibújalos debajo):
Pila Pulsador NC Conmutador Interruptor NO Bombilla Resistencia Altavoz Fusible
Ejercicio 7: Rellena la siguiente tabla referente a las magnitudes eléctricas
MAGNITUD LETRA DEFINICIÓN
SE MIDE EN
(incluir
submúltiplos)
APARATO DE
MEDICIÓN
Aparato Conexión
Voltaje o
Tensión
Intensidad
Resistencia
Ejercicio 8: Expresa los siguientes valores en amperios: 202 mA; 24 mA
21
Ejercicio 9: Expresa los siguientes valores en ohmios: 20MΩ; 11,6 kΩ;
Ejercicio 10: En cada uno de los siguientes circuitos, determina la magnitud que falta.
a) b) c)
Ejercicio 11: Responde verdadero o falso
a) El amperio es una unidad de tensión.
b) Cuanta más resistencia tenga un conductor, más intensidad de corriente circulará.
c) La tensión circula por los conductores.
d) Con un interruptor abierto hay circulación de corriente.
e) La magnitud eléctrica que nos informa de la dificultad que presentan los materiales al paso de
corriente se llama resistencia.
f) El cobre y el aluminio son buenos conductores eléctricos.
g) El instrumento utilizado para medir la resistencia eléctrica es el amperímetro
Ejercicio 12: Por el interior de la resistencia de un secador de pelo circula una intensidad de corriente
de 5A, estando conectado a una tensión de 220 V. Determina el valor de su resistencia.
Ejercicio 13: Un fogón de una cocina eléctrica tiene una resistencia de 55 Ω. Calcula la intensidad de
corriente que circulará por su interior cuando se conecte a una tensión de 220 V.
Ejercicio 14: Una tostadora de pan está conectada a la tensión de 220 V y tiene una resistencia
eléctrica de 90 W. Determina:
a) La potencia eléctrica de la tostadora.
b) La energía eléctrica consumida si está en funcionamiento durante un minuto
Ejercicio 15: Un ventilador eléctrico tiene una resistencia interna de 30 W y está conectado a la tensión
de 220 V. Sabiendo que está en funcionamiento durante 3 horas, determina la energía consumida en
este tiempo.
Ejercicio 16: Una lavadora de 2000 W de potencia está conectada a la tensión de 220 V. Determina:
a) La intensidad de corriente que circula por ella.
b) La energía consumida durante dos horas de funcionamiento.
c) El coste de la energía consumida si el precio del kilovatio-hora es de 10 céntimos de euro.
Ejercicio 17:
Dispones de 3 resistencias de 5, 10 y 30, respectivamente, que debes conectar en SERIE. El conjunto
estará conectado a una batería de 12 V. Dibuja el esquema eléctrico correspondiente y calcula la
resistencia equivalente, la intensidad y la tensión que existe en los bornes de cada resistencia.
22
Ejercicio 18:
Determina el valor de la intensidad total, la resistencia total y la tensión en cada resistencia
Ejercicio 19:
Determina el valor de la intensidad total, la resistencia total y la tensión en cada resistencia (para que
sea más fácil no tomes las resistencias como kΩ, sino como Ω)
Ejercicio 20: A partir de una pila de 4,5 V coloca tres resistencias de 3, 4 y 5 Ω cada una, colocadas en
paralelo. Calcula su resistencia total, intensidad total y las intensidades parciales en cada una de las
resistencias
Ejercicio 21:
Dibuja el circuito equivalente al de la figura y calcula la resistencia equivalente, la intensidad total y
las intensidades parciales
23
Ejercicio 22
En la siguiente figura identifica con ayuda de los números:
a) La corriente: nº____
b) El campo magnético generado por el conductor: nº____
c) El campo magnético generado por los imanes: nº____
d) El movimiento del conductor: nº____
Ejercicio 23: ¿Qué diferencia existe entre un motor y un generador eléctrico?
¿Y entre una dinamo y un alternador?
Ejercicio 24 Explica el funcionamiento del relé
Ejercicio 25: ¿Qué diferencia existe entre la electricidad y la electrónica?
Ejercicio 26: Calcula el valor (Resistencia nominal) y la tolerancia de las siguientes resistencias a
partir de sus colores
24
Ejercicio 27:
Indicar qué colores tendrían las siguientes resistencias:
30 KΩ ± 10% ⇒
470 Ω ± 5% ⇒
33 Ω ± 1% ⇒
52 MΩ ± 20% ⇒
8K1 Ω ± 10% ⇒
Ejercicio 28: ¿Cuál es la función de un condensador? ¿En qué se mide y cuál es su símbolo?
Ejercicio 29: ¿Cuál es la función de un diodo? Indica sus dos partes
Ejercicio 30: ¿Cuándo un diodo permitirá el paso de la corriente? Haz un esquema eléctrico que lo
muestre.
Ejercicio 31: ¿Qué es un LED y para qué sirve?
Ejercicio 32: ¿Recuerdas haber usado alguno en tu proyecto? ¿Qué indicaban?
Ejercicio 33: Lee de nuevo el apartado de los apuntes que muestra qué es un transistor y explica el
funcionamiento del siguiente circuito, explicando cuando se encenderá la bombilla y el por qué.
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ANEXO: MONTAJE DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
En este apartado introduciremos algunos de los circuitos más típicos que se usan en electricidad, y
algunos de electrónica, que te permitirán conocer cómo funciona la electricidad y todos los aparatos
que se basan de ella para su funcionamiento.
Las premisas para dibujar cualquier circuito son:
1) Todo circuito eléctrico, como ya sabemos, se basa en la colocación de sus componentes de
manera normalizada, es decir, con una simbología específica. Usa el símbolo adecuado.
2) Todo circuito tiene al menos, elemento generador (pila), elemento de control (interruptor) y
elemento receptor (bombilla, motor, resistencias…). Estos elementos siempre aparecerán.
3) Todo circuito tiende a dibujarse de forma “rectangular”, es decir, que los cables de unión de
todos los elementos sólo se colocan en horizontal y vertical.
4) Empieza siempre colocando primero la pila, indicando cuál es su lado positivo. Los electrones
saldrán de él en tu explicación del circuito. Y recuerda que, para que haya corriente eléctrica,
los electrones deben llegar al lado negativo de la pila.
5) Al explicar un circuito debes hacerlo indicando qué pasa con sus elementos de control
(interruptores, pulsadores, conmutadores…). Explica siempre el circuito de dos formas:
a) Sin accionar nada
b) Al accionar …. (el interruptor, el pulsador o cualquier elemento de control)
6) Ya puedes realizar cualquier circuito. Eso sí, debes conocer cómo funcionan sus elementos
individuales.
26
EJEMPLOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS TÍPICOS DE APLICACIÓN
Encendido de un punto de luz desde dos lugares El conmutador como inversor
Cambio de sentido de giro con un relé
Carga y descarga de un condensador
27
Relé con enganche
28
EJERCICIOS CIRCUITOS
Ejercicio 34
Explica qué sucede cuando abres la puerta del frigorífico o la del coche y se enciende la lámpara que
se encuentra en su interior. ¿Qué elemento de control crees que se utiliza en el diseño de dicho
circuito? Dibuja el esquema correspondiente.
Ejercicio 35: Dado el esquema de la figura, indica el nombre de cada componente
Ejercicio 36: Dado el esquema de la figura, indica el nombre de cada componente
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Ejercicio 37
Dados los siguientes circuitos:
a) ¿Qué pasa en los circuitos si se funde L1?
Circuito en serie:
Circuito en paralelo:
b) Cuando las dos bombillas están encendidas, ¿en qué circuito se necesita más potencia? ¿Por qué?
Ejercicio 38
En el circuito siguiente.
a) ¿Qué ocurre si se rompe la lámpara L1?, ¿Lucen igual el resto de
lámparas?
b) ¿Qué ocurre si se rompe la lámpara L2?, ¿Lucen igual el
resto de lámparas?
c) ¿Qué ocurre si se rompe la lámpara L3?, ¿Lucen igual el
resto de lámparas?
Ejercicio 39: Si los interruptores 1, 2 y 3 están cerrados y abrimos el 3, ¿qué bombillas se apagarán?
¿Por qué?
Ejercicio 40: Del siguiente circuito, elige la respuesta
correcta:
a) El timbre sólo funciona al accionar el pulsador.
b) El timbre sólo funciona al accionar el interruptor
c) El timbre funciona al accionar el pulsador o el interruptor
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Ejercicio 41: Dado el siguiente circuito, indica que lámparas se iluminaran
a) ¿Qué ocurre cuando los interruptores I 1
I 2
están
cerrados?
.
b) ¿Qué ocurre cuando el interruptor I 3 está cerrado?.
c) ¿Qué ocurre cuando I1 cerrado?.
Ejercicio 42
El siguiente esquema muestra un circuito que invierte el sentido de giro. Explica cómo funciona,
detallando
la función del interruptor y la del conmutador de cruzamiento.
Ejercicio 43
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Ejercicio 44
Ejercicio 45: Una vez que tengas terminado el circuito anterior, añádele un LED rojo y otro verde, de
tal manera que:
Ejercicio 46:
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Ejercicio 47:
Ejercicio 48:
Ejercicio 49: ¿Qué ocurre en el siguiente circuito?