apuntes electricidad básica 1º eso

5/12/2018 Apuntes Electricidad básica 1º ESO - slidepdf.com

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I.E.S. SANTA AURELIApág. 1

C/ Amor s/n Apuntes del Dpto. de Tecnología General ____________________________________________________________________________

Resumen Electricidad básica.( Complemento a la teoría del libro )

Índice

1º El Átomo y la carga eléctrica.

2º La pila de Petaca

3º La bombilla

4º Cortocircuito

5º Magnitudes eléctricas.

• 5-a) Intensidad de corriente eléctrica

• 5-b) Resistencia eléctrica

• 5-c ) Tensión eléctrica.

6º Tabla / resumen de las magnitudes eléctricas

7º Problema.

8º Símbolos y esquemas de circuitos eléctricos

9º ¿Cómo construir operadores eléctricos?

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1º El Átomo y la carga eléctrica.

Definición: El átomo es el componente fundamental de la materia.

El átomo estáconstituidopor 3 tipos departículas

a> Protones, que se encuentran en el núcleo y tienecarga eléctrica positiva (+). Al encontrarse en elnúcleo, no pueden escaparse de él.b> Neutrones, que se encuentran en el núcleo delátomo y no tienen carga eléctrica. Estos estánatrapados en el núcleo y no se pueden salir.c> Electrones, que giran alrededor del núcleo ytienen carga eléctrica negativa (-). Estos sí puedenescaparse y saltar a otro átomo cuando exista unafuerza (+) que sea capaz de atraerlo.

• Cuando dos cargas de igual signo ( dos electrones(-), o dos protones(+) ) se sitúan próximas unasde la otra, éstas se repelen.

• Cuando dos cargas de distinto signo ( un electrón(-) y un protón(+) ) se sitúan próximas una de otra,éstas se atraen.

En estado normal, los átomostienen igual número de electronesque de protones.Ejemplo 9 electrones y 9protones. Este átomo recibe elnombre de átomo Neutro.

Átomo Neutro

Cuando un átomo neutro gana unelectrón.Ejemplo 10 electrones y 9protones. Este átomo recibe elnombre de átomo cargado

negativamente.

Átomo cargadonegativamente

Cuando un átomo neutro pierdeun electrón.Ejemplo 8 electrones y 9protones. Este átomo recibe elnombre de átomo cargadonegativamente.

Átomo cargadopositivamente

2º La pila de Petaca.

Terminal negativo “ – “En la parte negativa de la pila,

introducimos millones y millonesde átomos cargadosnegativamente. Átomos a losque les sobra un electrónEjemplo. Átomos con:10 (-) Electrones9 (+) Protones.

Terminal Positivo “ + “En la parte de la pila Positiva,

introducimos millones y millonesde átomos cargadospositivamente. Átomos a los queles faltan un electrón.Ejemplo. Átomos con:8 (-) Electrones9 (+) Protones.

Cuando unimos con un cable, el Terminal negativo con el Terminal positivo de la pila, la fuerza deatracción de los átomos cargados positivamente, arrancan y atraen a los electrones, sobrantes, de losátomos cargados negativamente, y, viajan ( dando saltos por los átomos que forman el cable ) hasta llegar ainstalarse en los átomos que le faltan un electrón en el terminal positivo.Al salir un electrón, éste átomose transforma en un átomoneutro.

9 (-) Electrones9 (+) Protones.

Viaja un electrón Al llegar un electrón a través delconductor, el cable, éste átomose transforma, también, en un

átomo neutro.9 (-) Electrones9 (+) Protones.

La pila se agotará, se le acabará su carga eléctrica cuando:

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C/ Amor s/n Apuntes del Dpto. de Tecnología General ____________________________________________________________________________ Los electrones de todos losátomos a los que les sobran unelectrón, viajen al polo positivode la pila. Transformándosetodos los átomos, en Neutros.

Los electrones sobrantes viajena través del cable hasta

Instalarse en aquellos átomosque les hacía falta un electrón.Transformándose todos estos,también, en átomos neutros.

3º La bombillaSi en el recorrido de los electrones a través delcable ponemos una bombilla, los electrones ( comolo que quieren es llegar a la parte positiva de la pila ) notienen más remedio que atravesar el filamento,gastando al pasar por él, parte de su energía paratransformarla en luz .Una vez atravesado el filamento, continúan sucamino hasta llagar a la parte positiva, eso sí, unpoco agotados.

4º CortocircuitoEn este ejemplo, los electrones tienen dos caminos, 1 y 2, para llegar ala parte positiva de la pila:

1. Atravesar la bombilla gastando parte de su energía parahacerla encender.

2. Llegar a la parte positiva de la pila sin atravesar la bombilla, através del nuevo camino.

Los electrones eligen el 2º camino. Por él, llegarán a la parte positiva dela pila sin gastar nada de energía ( frescos) para encender la bombilla.El problema es que al poder llegar a la parte positiva sin gastar energía:

I. Todos los electrones de la parte negativa querrán salir a la vez.II. La pila se agotará rápido.III. Y como todos los electrones querrán llegar a la vez a la parte

positiva, el cable al ser pequeño, se puede calentar y quemarse.

Así se producen los incendios debidos a los cortocircuitos

5º Magnitudes eléctricas.

5-a) Corriente e intensidad eléctrica. Al flujo de electrones que circulan a través de un material conductor se le denomina corriente eléctrica.Esto es semejante al flujo ( de gotas ) de agua circulando por el cauce de un río, donde en este caso se lellamaría corriente ( de gotas ) de agua.

La cantidad de electrones que circulan por unconductor es elevadísima. Por esta razón, seutiliza la unidad del Culombio ( C ), que es unmúltiplo del electrón y equivale a:

1 C = 6,23*10 18 electrones. O dicho de otramanera.

1 C = 6.230.000.000.000.000.000 electrones

De la misma manera que el caudal ( o la intensidad del flujo de agua ) de un río, se calcula contando los M3

de agua que pasan por un punto del río cada segundo (m 3/s), y no, pues sería imposible, contando lasgotas de agua que pasan cada segundo ( Imagínate contando las gotas de agua que pasan por debajo del puentede Triana, por cada segundo) Así mismo, sería imposible contar los electrones que pasan por un punto delcircuito cada segundo. Por ello, se no cuentan los electrones, sino, los culombios que pasa cada segundo.

Se define Intensidad de corriente eléctrica como el número de culombios que pasan por un punto delcircuito en 1 segundo, a este número se le llama Amperios. La unidad de la Intensidad eléctrica ( I ), es el

Amperio (A).I (A) = nº de culombios / el nº de segundos

Ejercicio. Calcula los Amperios que circulan por un punto de un circuito en los siguientes casos:

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C T ( seg) A C T ( seg) A C T ( seg) A

4 c 2 s 2 A 8 c 0,5 s 1 c 2 s

3 c 0,5 s 6 A 6 c 2 s 3 2 s

3 c 3 s 1 A 5 c 2 s 1 c 1 s

5º-b) Resistencia eléctrica.

Resistencia eléctrica. Es la mayor o menor dificultad con que los electrones atraviesan un material. Semide esa dificultad en ohmios y su símbolo es “ Ω “.I.- Los electrones atraviesan un trozo de cable de cobre sindificultad. No gastan energía al pasar por él. Por ello, la resistenciadel cable es práct

icamente cero ohmios, R(cable) = 0 Ω .II.- Los electrones si tienen dificultad en atravesar el filamento deuna bombilla pequeña, pues tienen que gastar energía para que labombilla ilumine. Esa dificultad en atravesar la bombilla hace, quepasen pocos culombios ( electrones) cada segundo por el filamento.Su resistencia podría ser de R(bombilla) = 20Ω .III.- Cuando abrimos un interruptor, para apagar la bombilla de lalinterna, ningún electrón puede atravesar el interruptor, puesto quepor el aire no pueden viajar. Se dice entonces, que un interruptor abierto tiene una resistencia infinita, R(interruptor abierto ) = ∝ Ω .

5º-c) Tensión eléctrica.

Tensión eléctrica. Se llama tensión eléctrica a la fuerza de atracción ( o de empuje ) que necesita loselectrones para atravesar una resistencia ( ejemplo: una bombilla ) y llegar a la parte positiva de la pilaque es la fuerza que los atrae. Su unidad es el voltio.Una pila de petaca tiene en la parte positiva unafuerza de atracción de electrones de 4,5 voltios.Cuanta más fuerza de atracción tenga la partepositiva de la pila, es decir más voltios, máscantidad de electrones podrá sacar de la partenegativa y atraer hacia la positiva en cada segundo.

6º Resumen de las magnitudes eléctricas.

La Magnitud de la.... Su unidad es( se mide en ...)

El símbolo dela unidad

Su fórmulaes...

Intensidad de corriente eléctrica, I, Se define como elnúmero de culombios que pasan por un punto del circuito en1 segundo, a este número se le llama Amperios. La unidad dela Intensidad eléctrica ( I ), es el Amperio (A).

El Amperio A I = V / R

El Culombio. El culombio, C, es un múltiplo del electrón. Es

como una caja en la que le caben...1 C = 6,23*10 18 electrones. O dicho de otra manera.1 C = 6.230.000.000.000.000.000 electrones

El Culombio C

Resistencia eléctrica, R. Es la mayor o menor dificultad conque los electrones atraviesan un material. Se mide esadificultad en ohmios y su símbolo es “ Ω “.

El Ohmio Ω R = V / I

Tensión eléctrica, V. Se llama tensión eléctrica a la fuerzade atracción ( o de empuje ) que necesitan los electrones paraatravesar una resistencia ( ejemplo: una bombilla ) y llegar a laparte positiva de la pila, que es la fuerza que los atrae.

El Voltio V V = I * R

7º ProblemaEjemplo: Una bombilla pequeña necesita que pase

a través de su filamento una intensidad decorriente de 0,2A ( 0,2 culombios cada segundo )para que ilumine correctamente. La resistenciaeléctrica de este filamento es de R = 20Ω . Calculael valor de la tensión eléctrica ( la fuerza de

Caso 1: I= 0,2 A y R=20Ω

V(v) = I(A) * R (Ω

).V(v) = 0,2A)* 20 Ω = 4 V = 4 Voltios

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C/ Amor s/n Apuntes del Dpto. de Tecnología General ____________________________________________________________________________ empuje ) que debe haber en la parte positiva de lapila para que salgan de la negativa sólo 0,2 A.

Calcula tú.....Caso 2: I =0,2 A y R = 30 Ω . V(v) Pila (+)?

Caso 3 : I =0,2 A y R = 40 Ω . V(v) Pila (+)?

Caso 2: > I= 0,2 A y R=30Ω

Caso 3: > I= 0,2 A y R=40Ω

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