ELECTRICIDAD ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICAY ELECTRÓNICA

1.1. LA ELECTRICIDADLA ELECTRICIDAD1. El circuito eléctrico2. Tipos de materiales3. Resistencia eléctrica de los materiales

2. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELECTRICO2. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELECTRICO1. Representación y símbolos

3. MAGNITUDES ELÉCTRICAS3. MAGNITUDES ELÉCTRICAS1. Voltaje o diferencial de potencial2. Intensidad de corriente eléctrica3. Resistencia eléctrica. Ley de ohm

4. TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS4. TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS1. Circuito en serie2. Circuito en paralelo3. Circuito mixto

5. TIPOS DE CORRIENTE5. TIPOS DE CORRIENTE1. Corriente continua2. Corriente alterna (AC/DC)

6. ENERGÍA ELÉCTRICA6. ENERGÍA ELÉCTRICA (potencia)7. EL POLÍMETRO7. EL POLÍMETRO

1. Medida de tensiones2. Medida de intensidades3. Medida de resistencias4. Otro tipo de medidas5. Medida de potencia y energía

8. EFECTOS DE LA CORRIENTE 8. EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICAELÉCTRICA1. Calor2. Luz3. Efectos electromagnéticos

9. ELECTRÓNICA9. ELECTRÓNICA1. Componentes electrónicos

1. Resistencia2. Condensador3. Diodo4. Transistor

1. LA ELECTRICIDAD1. LA ELECTRICIDAD 1. El circuito eléctrico

¿Qué ocurre cuando pulsamos un interruptor para dar la luz de una habitación?

Millones de partículas comienzan a circular por la bombilla formando un circuito de alta velocidad y transportando la energía necesaria para que la luz se ilumine.

Un circuito eléctricocircuito eléctrico es un recorrido por el cual circulan los electrones. Consta de:•Generador que proporciona la energía (Pila, dinamo, panel fotovoltaico)•Hilo conductor•Interruptor•Receptor (bombilla, motor, timbre…)

GENERADORGENERADOR++CABLECABLE++INTERRUPTORINTERRUPTOR++RECEPTOR RECEPTOR ==CIRCUITOCIRCUITO

2. Tipos de materiales

Todos los elementos del circuito anterior permiten que se desplacen los electrones en su interior.Pero no todos los materiales permiten el paso de la corriente eléctrica.La estructura atómica de los materiales determina la mayor o menor facilidad para que se produzca el paso de la corriente eléctrica.De este modo tenemos:

Conductores Aislantes

3. Resistencia eléctrica de los materiales

La oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica se llama resistencia eléctrica. Los metales por tanto tienen resistencia nula y los aislantes muy elevada; pero no sólo depende del tipo de material, sino también de su forma.

En los cables la resistencia aumenta con la longitud del cable y En los cables la resistencia aumenta con la longitud del cable y disminuye al aumentar su grosor.disminuye al aumentar su grosor.

VIDEO RESISTENCIA ELÉCTRICA

2. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO2. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO1. Representación y símbolos

GENERADORES

Proporcionan la energía necesaria para que los electrones se muevan.

RECEPTORES

Transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía que nos resulte útil.

PILAPILA BATERIABATERIA

RESISTENCIARESISTENCIALÁMPARALÁMPARA MOTORMOTOR

TIMBRETIMBRE RELERELE

ELEMENTOS DE CONTROL

Se utilizan para dirigir e interrumpir la corriente.

ELEMENTOS DE PROTECCIÓN

Si la corriente en un circuito es muy elevada, los cables y componentes se calientan en exceso y pueden fundirse o dejar de funcionar. Para evitarlo, se emplean estos dispositivos.

ELEMENTOS DE MEDIDA

Sirven para dar la medición de la intensidad y voltaje del circuito.

INTERRUPTORINTERRUPTOR PULSADORPULSADOR

FUSIBLEFUSIBLE

AMPERIMETROAMPERIMETRO VOLTIMETROVOLTIMETRO

MAGNETOTERMICOMAGNETOTERMICO(sin símbolo)

CIRCUITOS REALESCIRCUITOS REALES CIRCUITOS CON SIMBOLOGIACIRCUITOS CON SIMBOLOGIA

3. MAGNITUDES ELÉCTRICAS3. MAGNITUDES ELÉCTRICAS 1. Voltaje o diferencial de potencial

En un circuito formado por una pila, un conductor y una bombilla, cuando los electrones son lanzados fuera de la pila, transportan energía que consumen al pasar por la bombilla. Esta energía se ha convertido en luz y calor.

La cantidad de energía que un generador es capaz de proporcionar a cada electrón viene expresada por su voltaje o tensiónvoltaje o tensión y se mide en voltios (V).voltios (V).

2. Intensidad de corriente eléctrica

En cualquier circuito se desplazan millones de electrones; es importante saber cuántos salen de la pila y cómo se reparten entre los distintos elementos del circuito antes de regresar a ella.

La intensidad de corrienteintensidad de corriente eléctrica es la carga o el número de electrones que atraviesan la sección de un conductor cada segundo:

I = Q/tI = Q/t Intensidad: Amperios (A)Carga : Culombios (c)Tiempo : segundos (s)

3. Resistencia eléctrica. Ley de Ohm

Para medir la resistencia de una lámpara se realiza el siguiente experimento:

Se han tomado nota de los valores que se obtienen en el voltímetro y amperímetro en los tres circuitos, teniendo en cuenta que en cada uno de ellos se ha aumentado la tensión de la pila. Conforme aumenta la tensión, se incrementa también la intensidad que atraviesa el ciruito, de forma que la relación V/I es constante.

Voltaje Voltaje VV

Intensidad Intensidad (mA)(mA)

V/IV/I

AA 33 3030 100100BB 66 6060 100100CC 99 9090 100100

La resistenciaresistencia que un material opone al paso de la electricidad es el cociente entre la tensión aplicada en sus extremos y la intensidad que lo atraviesa. (Ley de OhmLey de Ohm)

R = V / IResistencia: Ohmios ( Ω )Voltaje : voltios (V)Intensidad : Amperios (A)

VIDEO LEY DE OHM

4. TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS4. TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS 1. Circuito en serie

Dos o más elementos están en serie cuando la salida de uno es la entrada del siguiente. En esta disposición, la corriente que circula por todos los elementos es idéntica, mientras que el voltaje total es la suma de las tensiones en los extremos de cada elemento.

Para calcular la resistencia total o equivalente del circuito, basta con sumar las resistencias de cada receptor:

R = R1 + R2 + R3 + …

Para calcular las tensiones entre los diferentes elementos del cirucito los voltajes se suman:

V = Vab + Vbc + Vcd + …

2. Circuito en paralelo

Los diferentes componentes del circuito se colocan de tal forma que tengan la misma entrada y misma salida; así los cables de un lado y otro se unen .La diferencia de potencial (voltaje) de cada elemento es la misma. Pero la intensidad que circula por cada rama varía.La resistencia equivalente del circuito es:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …

CIRCUITO PARALELO

2. Circuito mixto

Cuando en un mismo circuito existen elementos conectados en serie y en paralelo, la disposición es mixta. En este caso lo que se mantiene invariable es la corriente que circula por los elementos que están en serie, y la tensión de los elementos del circuito que están en paralelo.

5. TIPOS DE CORRIENTE5. TIPOS DE CORRIENTE 1. Corriente continua

Entre los bornes o extremos de una pila existe una tensión constante que no varía con el tiempo. Si conectamos una bombilla a una batería, los electrones circulan siempre en el mismo sentido y con idéntica intensidad. Es lo que se conoce como corriente continua.continua.

2. Corriente alterna

Siempre que conectamos una lámpara a un enchufe, el resultado es el mismo; se enciende la bombilla. Pero los electrones realizan su trabajo de forma muy distinta: cambian de sentido 50 veces por segundo, como si el polo positivo y negativo se movieran constantemente en el interior del enchufe. Además no circulan con la misma intensidad.Si fuéramos capaces de medir los voltios de un enchufe obtendríamos:

Por tanto la corriente eléctrica que llega a cada una de nuestras casas recibe el nombre de corriente alternaalterna.

- VALOR EFICAZ DE LA CORRIENTESeguramente has oído decir que los electrodomésticos funcionan a 230 V. Sin embargo si observas la señal alterna senoidal verás que esta cantidad no aparece indicada. ¿De dónde procede?

Imagina que conectas un radiador eléctrico a un enchufe, y otro a una batería.Aunque los electrones experimentan paradas, aceleraciones y desaceleraciones, el radiador conectado a la red eléctrica proporciona una determinada cantidad de calor. En el caso del radiador conectado a una batería, si desde 0V aumentáramos poco a poco la tensión de la batería, el calor generado sería cada vez mayor. No obstante, a 325 V, el calor producido con la tensión continua superría al generado con la tensión alterna. Cuando la tensión de la batería alcanza 230 V, la energía eléctrica producida por las dos señales es la misma.

El valor eficaz de una señal eléctrica alterna es el valor que debería tener una señal continua para que ambas produjeran el mismo efecto energético.

Vef = V máx / 1.41

6. ENERGÍA ELÉCTRICA6. ENERGÍA ELÉCTRICA (potencia)

La tensión eléctrica es la energía que proporciona el generador a los electrones para mantenerlos en movimiento. Dicha energía es consumida en los receptores. La energía que consume en un tiempo t un aparato eléctrico por el que circula una corriente con intensidad I y cuyo voltaje es V viene dada por:

E = V . I . tE = V . I . tEnergía: Julios ( J ) , también, aunque raro, puede utilizarse calorías (cal)

ENERGÍA ELÉCTRICAENERGÍA ELÉCTRICA

ENERGÍA MECÁNICAENERGÍA MECÁNICA

ENERGÍA LUMINOSAENERGÍA LUMINOSA

ENERGÍA CALORÍFICAENERGÍA CALORÍFICA

POTENCIA ELECTRICA

La capacidad que tiene un receptor eléctrico cualquiera para transformar energía en un tiempo determinado es la potencia eléctrica. La potencia se mide en vatios (W), aunque es frecuente utilizar el kilovatio (kW) = 1000 W.

P = V . IP = V . I

(La mayor o menor potencia de una bombilla, indicada normalmente sobre el cristal, se traduce en una mayor o menor intensidad de la luz que emite.)