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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

5

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

9

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 -

10

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

11

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

12

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

13

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.

14

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.

17

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:

20

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.

25

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

29

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

31

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:

32

Ejercicio 47:

Ejercicio 48:

Ejercicio 49: ¿Qué ocurre en el siguiente circuito?