Índice.
- Electricidad
- Componentes
- Magnitudes eléctricas
ELECTRICIDAD 1
El circuito eléctrico
- 1.Estructura del átomo
-Todas las cosas están formadas por átomos. En el centro del átomo se encuentra el núcleo , y en este se encuentran dos partículas , los protones (de carga positiva) y los neutrones (que no poseen carga).Alrededor del núcleo se encuentran los electrones , que son aquellos que tienen carga negativa y los que permiten la forma de energía que conocemos como electricidad.
- 2.Conductores y aislantes
-Según si el material puede conducir o no electrones , estos pueden ser ;
Conductores: son aquellos que dejan pasar la electricidad, como el cobre o el hierro .
Aislantes: son aquellos que no dejan pasar la electricidad, como la madera .
Cuando hay un numero muy grande de electrones que viajan por un material conductor, se forma lo que se conoce como corriente eléctrica.
Aislantes: son aquellos que no dejan pasar la electricidad, como la madera .
Cuando hay un numero muy grande de electrones que viajan por un material conductor, se forma lo que se conoce como corriente eléctrica.
- 3.La corriente eléctrica
- 4.Circuito eléctrico
-Un circuito eléctrico es un camino cerrado por donde pasan los electrones . La finalidad de los circuitos es hacer que la corriente eléctrica haga un trabajo útil. En un circuito eléctrico se produce una transformación de energías. La energía eléctrica de los electrones se transforma en energía luminosa , mecánica , sonora etc..depende del tipo de circuito. En la siguiente imagen podemos observar un tipo de circuito.
- 5.Familias de componentes eléctricos.
Los elementos que componen un circuito eléctrico se pueden clasificar en cuatro grandes grupos o familias.
Cada uno de los componentes realizan funciones diferentes :
-GENERADORES: suministran corriente eléctrica al circuito.
-RECEPTORES: transforma la energía de la corriente eléctrica en un trabajo útil.
-CONDUCTORES: permiten que circulen la corriente eléctrica.
-ELEMENTOS DE CONTROL:gobiernan el circuito eléctrico.
-RECEPTORES: transforma la energía de la corriente eléctrica en un trabajo útil.
-CONDUCTORES: permiten que circulen la corriente eléctrica.
-ELEMENTOS DE CONTROL:gobiernan el circuito eléctrico.
Además , cada componente eléctrico se representa a través de un símbolo , como podemos observar en la siguiente imagen:
- 6.El esquema eléctrico
Los componentes eléctricos se conectan para formar circuitos eléctricos . A la representación gráfica de un circuito se le llama esquema eléctrico del circuito y está formado por los símbolos de sus componentes unidos entre sí. A continuación podemos observar dos esquemas eléctricos ;
- 7.¿Circuito abierto o cerrado?
- 8.El sentido de la corriente (un lío histórico)
Cuando conectamos todos los elementos de un circuito eléctrico , el generador produce una fuerza llamada fuerza electromotriz . Los electrones salen del polo (-) de la pila y se dirigen hacia el polo (+), esto es a lo que nos referimos cuando hablamos de sentido real de la corriente. Aquí podemos verlo claramente.
En cambio, el sentido convencional de circulación de la corriente eléctrica es a la inversa , del polo(+) al polo(-).
En la siguiente imagen podemos observarlo claramente;
- 9.Circuitos eléctricos básicos
Por otro lado , también podemos encontrar un circuito eléctrico en el que aparezca un motor eléctrico accionado por un interruptor . Esto sucede puesto que al accionar el interruptor el circuito se cierra , por lo que la corriente puede circular y hacer funcionar al motor . Cuando se vuelve a accionar el interruptor el circuito se abre , la corriente eléctrica deja de circular y el motor se apaga. En la siguiente imagen podemos observar un claro ejemplo ;
El ultimo ejemplo sería un circuito en el que aparecería un zumbador controlado por un pulsador . Este circuito funcionaría de la siguiente manera ; Cuando apretamos el pulsador el circuito se cierra , entonces la corriente circula y hace funcionar el zumbador ( es un avisador , parecido a un timbre) . Al apretar de nuevo el pulsador el circuito se abre , la corriente eléctrica deja de circular y el zumbador deja de sonar . Es un circuito similar al del timbre de una casa , como se muestra en la siguiente imagen ;
Componentes.
- 1.Generadores
El símbolo de una pila en un circuito eléctrico es el siguiente:
Donde "+" indica el polo positivo y "-" indica el polo negativo.
Existen muchos tipos de receptores , como una bombilla , un zumbador , un motor eléctrico , un altavoz ... En realidad cualquier aparato o electrodoméstico que consuma energía eléctrica es un receptor .
En la pila , como en todos los generadores , es muy importante saber cual es su tensión eléctrica (tradicionalmente también se ha llamado voltaje).La tensión eléctrica nos indica la energía que tienen los electrones que salen de los generadores .Se mide en voltios .
Por otro lado, las pilas contienen sustancias y elementos químicos que pueden ser muy contaminantes , como el mercurio (Hg) por eso es necesario depositarlas en recipientes especiales para su tratamiento .
- 2.Receptores
Existen muchos tipos de receptores , como una bombilla , un zumbador , un motor eléctrico , un altavoz ... En realidad cualquier aparato o electrodoméstico que consuma energía eléctrica es un receptor .
Una de las cosas mas importantes a tener en cuenta de los receptores es el valor de la tensión eléctrica que necesitan para funcionar . Todos los aparatos que funcionan con electricidad tienen una plaquita , denominada placa de características , donde se indican todas sus características eléctricas . En esta placa está la tensión a la que hay que conectarlos .Si lo conectamos a una tensión mas baja no funcionará correctamente , si es más alta puede estropearse.
A continuación aparece una placa de características .
Por otro lado , tenemos la bombilla , que es un receptor que transforma la energía eléctrica en energía iluminosa . Observemos una foto de una bombilla y sus partes:
También otro receptor es el motor eléctrico , que transforma la energía eléctrica en energía mecánica de rotación .Observemos sus partes:
Por ultimo tenemos el zumbador , el cual es un receptor que transforma la energía electro en sonora , es decir, en sonido . Aquí podemos observar una imagen.
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- 3.Elementos de control
Los elementos eléctricos que se utilizan para gobernar circuitos forman las familias de los elementos de control. Las funciones más básicas que realizan son las de encender y apagar circuitos.
En electricidad , cuando un circuito está apagado se dice que está abierto y cuando está encendido se dice que está cerrado. En la siguiente imagen podemos observarlo claramente.
- 4.Conductores
La familia de los conductores incluye todos aquellos elementos que permiten que circulen la corriente eléctrica desde los generadores hasta los receptores y que vuelva de nuevo a los generadores . Los conductores mas comunes son los cables . Están formados por uno o mas hilos de un material conductor , normalmente cobre , envuelto por una capa de plástico que lo aísla del exterior .
Por otro lado , también debemos saber que a veces los conductores no son cables . Por ejemplo dentro de un simple ratón de ordenador hay un circuito electrónico como el que aparece en la imagen de la derecha. Como podemos observar en la imagen en la parte posterior tiene conductores que no son cables si no pistas de cobre que conectan los componentes electrónicos entre sí . Este sistema , que permite automatizar la construcción de circuitos electrónicos , se denomina circuito impreso.
Magnitudes eléctricas
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1.Magnitudes eléctricas
Una magnitudes es todo aquello que se puede medir , por ejemplo, la temperatura ,la longitud , el volumen o la velocidad . La electricidad tiene tres magnitudes fundamentales : la resistencia , la tensión y la intensidad.
Las tres magnitudes podemos calcularla de la siguiente manera , tal y como aparece en la imagen :
Para hacer funcionar un circuito eléctrico , para alimentarlo , necesitamos un generador. La característica general de un generador es su tensión eléctrica , que también recibe el nombre de voltaje o diferencia de potencial.
Cuanta mas tensión tenga un generador eléctrico , mas impulso puede proporcionar a los electrones para que atraviesen un circuito , provocando una corriente eléctrica mayor. Así una pila de 9V tiene más tensión que otra de 4,5V y provoca corrientes eléctricas mayores.
Así , podemos definir el concepto de tensión eléctrica como : La tensión eléctrica es la energía con la que un generador impulsa los electrones que circulan por un circuito eléctrico.
La tensión se mide en un aparato llamado voltímetro. A continuación podemos observar el signo del voltímetro .
Ley de Ohm
Una gran ayuda para poder calcular estas magnitudes es a través del triangulo de la Ley de Ohm , el cual podemos observar.
Los cables que solo tiene un hilo conductor se denominan cables unifilares .
Por el contrario , los cables que están formados por muchos hilos de denominan multifilares .
Existen muchos tipos de cables . Una manera de clasificarlos es según el número de conductores que contienen . Si el cable tiene un solo conductor se denomina cable monopolar , si tiene dos conductores se denomina bipolar , si tiene tres se le asocia el nombre de tripolar , cuatro conductores tetrapolar , y si tiene muchos conductores se denomina multipolar.
Por otro lado , también debemos saber que a veces los conductores no son cables . Por ejemplo dentro de un simple ratón de ordenador hay un circuito electrónico como el que aparece en la imagen de la derecha. Como podemos observar en la imagen en la parte posterior tiene conductores que no son cables si no pistas de cobre que conectan los componentes electrónicos entre sí . Este sistema , que permite automatizar la construcción de circuitos electrónicos , se denomina circuito impreso. Magnitudes eléctricas
1.Magnitudes eléctricas
Una magnitudes es todo aquello que se puede medir , por ejemplo, la temperatura ,la longitud , el volumen o la velocidad . La electricidad tiene tres magnitudes fundamentales : la resistencia , la tensión y la intensidad.
Las tres magnitudes podemos calcularla de la siguiente manera , tal y como aparece en la imagen :
- 2.La resistencia eléctrica.
La resistencia es la oposición que ofrecen los componentes de un circuito al paso de la corriente eléctrica . La unidad de medida es el ohmio . En un circuito eléctrico , un componente con mucha resistencia reduce la cantidad de corriente que circula .
A veces , nos interesa que la resistencia se baja , como en los cables , para que dejen pasar la corriente con total facilidad . Otras veces nos interesa que sea alta , para dificultar el paso de la corriente , como los resistores de carbón que se utilizan para ajustar circuitos electrónicos o en las resistencias de radiadores y secadores , diseñadas para producir calor .
La resistencia se mide con un aparato llamado óhmetro u ohmímetro , aunque habitualmente se utiliza un polímetro , un aparato de medida polivalente que lleva integrado un óhmetro . En la siguiente imagen podemos observar un polímetro ;
- 3.La tensión eléctrica
Para hacer funcionar un circuito eléctrico , para alimentarlo , necesitamos un generador. La característica general de un generador es su tensión eléctrica , que también recibe el nombre de voltaje o diferencia de potencial.
Cuanta mas tensión tenga un generador eléctrico , mas impulso puede proporcionar a los electrones para que atraviesen un circuito , provocando una corriente eléctrica mayor. Así una pila de 9V tiene más tensión que otra de 4,5V y provoca corrientes eléctricas mayores.
Así , podemos definir el concepto de tensión eléctrica como : La tensión eléctrica es la energía con la que un generador impulsa los electrones que circulan por un circuito eléctrico.
La tensión se mide en un aparato llamado voltímetro. A continuación podemos observar el signo del voltímetro .
- 4.La intensidad eléctrica.
Los aparatos funcionan eléctricos funcionan gracias al movimiento de una gran cantidad de electrones a través de ellos.A esta circulación de electrones se le llama corriente eléctrica.
La corriente eléctrica puede ser de dos tipos : corriente continua , cuando el movimiento de los electrones es siempre en la misma dirección , y corriente alterna, cuando la dirección del movimiento de los electrones cambia alternativamente En esta imagen podemos observar las diferencias.
La intensidad de la corriente eléctrica , o simplemente intensidad , es una magnitud que nos indica si la corriente es grande o pequeña.Se puede definir como la cantidad de carga eléctrica que pasa por la sección de un conductor cada segundo y su unidad de medida es el amperio (A).Cuanto mayor se la intensidad eléctrica que necesita un aparato para funcionar , mayor sera su consumo : mayor gasto eléctrico tendrá y antes se acabará la pila si es un circuito de corriente continua . Por lo tanto , por razones lógica o ecológicas , interesa que la actividad eléctrica que atraviesa cualquier circuito sea lo más pequeña posible.
La intensidad se mide con un aparato llamado amperímetro (puedes ver su símbolo debajo) aunque habitualmente , se utiliza un polímetro , un aparato de medida que puede realizar medidas de diferentes magnitudes eléctricas .
Ley de Ohm
- 1.¿Como calcular la intensidad de la corriente?
Cuando conectamos un receptor a un generador., como en el dibujo , circula la corriente eléctrica que atraviesa el receptor.. Tanto el voltaje, como la intensidad , como la resistencia se pueden calcular de la siguiente manera:
- Para calcular el voltaje, deberemos multiplicar la intensidad por la resistencia.
- Para calcular la resistencia , deberemos dividir el voltaje entre la intensidad.
- Para calcular la intensidad , deberemos dividir el voltaje entre la resistencia.
Una gran ayuda para poder calcular estas magnitudes es a través del triangulo de la Ley de Ohm , el cual podemos observar.- 2.Antes de seguir con la Ley de Ohm...
Antes de ver en que consiste la Ley de Ohm , vamos a ver dos experimentos simulados que nos ayudarán a entender mejor la teoría.En los experimentos utilizaremos un circuito como en el anterior.
- 3.Al aumentar la tensión , aumenta la intensidad
El voltaje es proporcional a la corriente (si es que la resistencia permanece constante), por lo cual en este caso al aumentar el voltaje aumenta la corriente.
Por otro lado en circuitos de CA de transmisión se emplea el aumento de tensión para reducir perdidas es decir, a mayor voltaje menor corriente circulara por la linea también por medio de cambiadores de transformadores se cambian los niveles de tensión de las lineas para mantener una demanda de potencia casi constante.
Por otro lado en circuitos de CA de transmisión se emplea el aumento de tensión para reducir perdidas es decir, a mayor voltaje menor corriente circulara por la linea también por medio de cambiadores de transformadores se cambian los niveles de tensión de las lineas para mantener una demanda de potencia casi constante.
- 4.Al aumentar la resistencia , disminuye la intensidad.
Si la resistencia del circuito es extremadamente grande, infinita , en teoría , los electrones no pueden atravesarlo . No circula corriente eléctrica.
Esto quiere decir , como el propio título indica , que al aumentar la intensidad disminuye la intensidad.
17/12/2015
Experimentos similares a los que hemos visto en las pantallas anteriores fueron llevados a cabo en el siglo XIX por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm.
Este científico descubrió que:
-Al aumentar la tensión de un circuito circula mas corriente por él.
-Al aumentar la resistencia de un circuito circula menos corriente por él.
Basándose en estos descubrimientos,. enunció la ley que lleva su nombre:
Ley de Ohm:
La intensidad de la corriente que circula por un circuito cerrado es directamente proporcional a la tensión que se le aplica e inversamente proporcional a su resistencia eléctrica.
La ley de Ohm relaciona la intensidad ,la tensión y la resistencia de un circuito.No sólo sirve para calcular la intensidad de la corriente eléctrica , si conocemos dos de los tres parámetros podemos encontrar fácilmente el otro , solo es necesario despejar la ecuación , tal y como hemos señalado en el apartado anterior.
Existe una manera muy sencilla de recordar las tres ecuaciones anteriores : el triángulo de la ley de Ohm. Tapando con el dedo la magnitud que nos interesa conocer (intensidad , tensión o resistencia), obtenemos rápidamente la ecuación que debemos aplicar. El triángulo de Ohm lo hemos visto varias veces en los apartados anteriores , pero a continuación podemos observar como debemos utilizarlo correctamente.
12/01/2016
Al aumentar la tensión que se aplica a un circuito, se aumenta también la potencia que éste puede proporcionar. Esto es de gran importancia para diseñar aparatos eléctricos portátiles: sólo tenemos que poner más pilas en serie para obtener un aparato más potente. Una linterna que tiene 3 pilas conectadas en serie iluminará más que una que tenga sólo 2 pilas, ya que es más potente. Otros ejemplos de aparatos portátiles con pilas en serie: aparatos de música, juguetes, calculadoras, etc.
Algunas pilas o baterías que parecen generadores individuales son, en realidad, un grupo de generadores más pequeños conectados en serie. Un ejemplo son las pilas de petaca. En su interior encontramos 3 pilas cilíndricas conectadas en serie. Cada pila cilíndrica tiene una tensión de 1,5 V, por lo que la pila de petaca proporciona 4,5 V.
Además de pilas y baterías, otro ejemplo común de conexión en serie de generadores son los paneles solares. En un panel solar las células individuales se conectan en serie para obtener mayores tensiones.
Dos o más receptores (bombillas, motores, zumbadores, etc.) están en serie cuando se conectan uno detrás del otro, compartiendo el mismo cable.
Existen varias maneras de conectar correctamente dos o más bombillas en serie, las puedes ver a continuación: IMAGEN
Cuatro maneras posibles de conectar dos bombillas en serie. Todas son correctas.
Las flechas indican el sentido de circulación de la corriente eléctrica.
Más ejemplos de circuitos con diversos tipos de receptores conectados en serie:
- Dos motores eléctricos conectados en serie, alimentados por una pila de petaca (4,5 V).
- Una bombilla, un motor y un zumbador conectados en serie, alimentados por una pila prismática de 9 V.
En la conexión en serie, la corriente eléctrica debe atravesar todos los receptores para hacer funcionar el circuito. Esto tiene un problema: si uno de los receptores se avería, como una bombilla que se funde, la corriente no puede circular y ninguno de los demás receptores del circuito funciona.
No se deben conectar nunca en paralelo generadores que tengan tensiones diferentes, ya que entonces parte de la corriente que sale del generador de mayor tensión irá hacia el de menor tensión, lo cual disminuye el rendimiento del conjunto. Si conectamos varios generadores en paralelo de forma correcta, es decir, que tengan la misma tensión, la tensión del conjunto será la misma que la de uno solo
Una gran ventaja de la conexión en paralelo de pilas y baterías es que permite aumentar la autonomía (el tiempo que pueden funcionar) de los circuitos que alimentan.
Las centrales eléctricas se conectan en paralelo entre ellas para inyectar corriente a la red eléctrica. La conexión en paralelo permite que la corriente que proporciona cada central se sume a la que producen las demás. Cuanta más corriente eléctrica, más consumidores de electricidad podrán conectarse a la red.
Para conectar receptores en paralelo, el cable principal que proviene del generador se debe bifurcar en dos o más cables, tantos como receptores.
En paralelo, los receptores reciben toda la tensión que proporciona el generador, como si estuvieran conectados directamente. Por ejemplo, si conectamos 2 bombillas a una pila de 4,5 V, cada una estará sometida a una tensión de 4,5 V. Las bombillas lucirán igual que si estuviesen conectadas directamente a la pila.
En este tipo de circuito, la corriente eléctrica circula por diferentes ramales. Si uno de estos ramales está abierto, como sucede si se funde una bombilla o se apaga un electrodoméstico, la corriente puede circular por los otros ramales sin problemas.
1. Los faros de un automóvil: Los faros de un coche están conectados en paralelo. De esta manera, si uno se funde, los demás siguen funcionando.
Hablamos de conexión mixta, o serie-paralelo, cuando un circuito tiene unos
Un imán, o imán permanente, es un cuerpo que tiene la propiedad de atraer objetos de hierro (también de níquel y cobalto). A esta propiedad se le denomina magnetismo y a las fuerzas que intervienen fuerzas magnéticas. El primer ejemplo de magnetismo documentado en la historia viene de la antigua Grecia, hace más de 2 600 años. Los griegos descubrieron un mineral de color negro que atraía objetos de hierro. Este mineral, que hoy llamamos magnetita, se descubrió en un territorio de Asia Menor (la actual Turquía) que los griegos de la antigüdad llamaban Magnesia, de donde proviene el término magnetismo. Los imanes se fabrican a partir de aleaciones de metales y se pueden hacer con la forma que queramos, en forma de
Un motor eléctrico es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica de rotación.
Estos motores están presentes en un gran número de aparatos eléctricos y
electrónicos (mira la lista de la derecha para ver algunos ejemplos). Es posible que hayas utilizado motores de este tipo en el aula de tecnología de tu instituto. Los motores de corriente continua de imanes permanentes suelen ser pequeños, los más grandes son los que se pueden encontrar en los coches, por ejemplo en el motor del ventilador del radiador o en el limpiaparabrisas.
- 5.La ley de Ohm
Experimentos similares a los que hemos visto en las pantallas anteriores fueron llevados a cabo en el siglo XIX por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm.
Este científico descubrió que:
-Al aumentar la tensión de un circuito circula mas corriente por él.
-Al aumentar la resistencia de un circuito circula menos corriente por él.
Basándose en estos descubrimientos,. enunció la ley que lleva su nombre:
Ley de Ohm:
La intensidad de la corriente que circula por un circuito cerrado es directamente proporcional a la tensión que se le aplica e inversamente proporcional a su resistencia eléctrica.
La ley de Ohm se expresa matemáticamente mediante la siguiente expresión:
La I se refiere a la intensidad de la corriente eléctrica , y se mide en amperios (A)
La R se refiere a la resistencia de la corriente eléctrica , y se mide en ohmios.
La V se refiere al voltaje o diferencia de potencial de la corriente eléctrica , y se mide en voltios (V)
- 6.Tres ecuaciones iguales
La ley de Ohm relaciona la intensidad ,la tensión y la resistencia de un circuito.No sólo sirve para calcular la intensidad de la corriente eléctrica , si conocemos dos de los tres parámetros podemos encontrar fácilmente el otro , solo es necesario despejar la ecuación , tal y como hemos señalado en el apartado anterior.
- 7.El triángulo de la Ley de Ohm
Existe una manera muy sencilla de recordar las tres ecuaciones anteriores : el triángulo de la ley de Ohm. Tapando con el dedo la magnitud que nos interesa conocer (intensidad , tensión o resistencia), obtenemos rápidamente la ecuación que debemos aplicar. El triángulo de Ohm lo hemos visto varias veces en los apartados anteriores , pero a continuación podemos observar como debemos utilizarlo correctamente.
12/01/2016
ELECTRICIDAD 2
Circuitos en serie
- 1.Conexión en serie de generadores
Se dice que dos o más generadores están en serie cuando están conectados uno detrás del otro . Pero cuidado , no de cualquier manera , puesto que el borne positivo de un generador debe estar conectado al borde negativo del siguiente.
A continuación podemos ver un ejemplo de circuito que tiene dos generadores , dos pilas cilíndricas , conectadas en serie.
refsdgsdfgert
- 2.En serie , se suma la tensión de todos los generadores
Si conectamos varios generadores en serie, la tensión total del conjunto será la suma de las tensiones decada generador. Es decir:
V total = V1 + V2 + ... + Vn
- 3.A mayor tensión , mayor potencia
Al aumentar la tensión que se aplica a un circuito, se aumenta también la potencia que éste puede proporcionar. Esto es de gran importancia para diseñar aparatos eléctricos portátiles: sólo tenemos que poner más pilas en serie para obtener un aparato más potente. Una linterna que tiene 3 pilas conectadas en serie iluminará más que una que tenga sólo 2 pilas, ya que es más potente. Otros ejemplos de aparatos portátiles con pilas en serie: aparatos de música, juguetes, calculadoras, etc.
- 4.Algunos generadores tienen trampa
Algunas pilas o baterías que parecen generadores individuales son, en realidad, un grupo de generadores más pequeños conectados en serie. Un ejemplo son las pilas de petaca. En su interior encontramos 3 pilas cilíndricas conectadas en serie. Cada pila cilíndrica tiene una tensión de 1,5 V, por lo que la pila de petaca proporciona 4,5 V.
- 5. Células solares conectadas en serie
Además de pilas y baterías, otro ejemplo común de conexión en serie de generadores son los paneles solares. En un panel solar las células individuales se conectan en serie para obtener mayores tensiones.
- 6.Conexión en serie de receptores
Dos o más receptores (bombillas, motores, zumbadores, etc.) están en serie cuando se conectan uno detrás del otro, compartiendo el mismo cable.
- 7.Conexión de bombillas en serie
Existen varias maneras de conectar correctamente dos o más bombillas en serie, las puedes ver a continuación: IMAGEN
Cuatro maneras posibles de conectar dos bombillas en serie. Todas son correctas.
Las flechas indican el sentido de circulación de la corriente eléctrica.
- 8.Otros ejemplos de circuitos con receptores en serie
- Dos motores eléctricos conectados en serie, alimentados por una pila de petaca (4,5 V).
- Una bombilla, un motor y un zumbador conectados en serie, alimentados por una pila prismática de 9 V.
- 9.Si un receptor en serie falla, deja de funcionar todos los demás
En la conexión en serie, la corriente eléctrica debe atravesar todos los receptores para hacer funcionar el circuito. Esto tiene un problema: si uno de los receptores se avería, como una bombilla que se funde, la corriente no puede circular y ninguno de los demás receptores del circuito funciona.
- 10. Los receptores en serie se reparten la tensión del generador
En la conexión en serie, la corriente eléctrica debe atravesar todos los receptores para hacer funcionar el circuito. Esto tiene un problema: si uno de los receptores se avería, como una bombilla que se funde, la corriente no puede circular y ninguno de los demás receptores del circuito funciona.
Dos o más generadores están conectados en paralelo cuando los bornes de
Circuitos en paralelo
19/01/2016- 1.Conexión en paralelo de generadores
Dos o más generadores están conectados en paralelo cuando los bornes de
la misma polaridad están conectados entre sí. Todos los bornes positivos
están conectados a un cable por donde sale la corriente (normalmente de
color rojo) y todos los bornes negativos están conectados a un cable por
donde entra la corriente (normalmente de color negro).
- 2.Ejemplo de circuito con dos pilas en paralelo
. A continuación podemos observar uno de ellos:
- 3.Dos o mas generadores en paralelo proporcionan la misma intensidad que uno solo
No se deben conectar nunca en paralelo generadores que tengan tensiones diferentes, ya que entonces parte de la corriente que sale del generador de mayor tensión irá hacia el de menor tensión, lo cual disminuye el rendimiento del conjunto. Si conectamos varios generadores en paralelo de forma correcta, es decir, que tengan la misma tensión, la tensión del conjunto será la misma que la de uno solo
- 4.La conexión en paralelo de pilas y baterías aumentan la autonomía del circuito
Una gran ventaja de la conexión en paralelo de pilas y baterías es que permite aumentar la autonomía (el tiempo que pueden funcionar) de los circuitos que alimentan.
- 5.Las centrales eléctricas se conectan en paralelo entre sí
Las centrales eléctricas se conectan en paralelo entre ellas para inyectar corriente a la red eléctrica. La conexión en paralelo permite que la corriente que proporciona cada central se sume a la que producen las demás. Cuanta más corriente eléctrica, más consumidores de electricidad podrán conectarse a la red.
- 6.Conexión en paralelo de receptores
Para conectar receptores en paralelo, el cable principal que proviene del generador se debe bifurcar en dos o más cables, tantos como receptores.
- 7.La tensión del generador llega a todos los receptores conectados en paralelo
En paralelo, los receptores reciben toda la tensión que proporciona el generador, como si estuvieran conectados directamente. Por ejemplo, si conectamos 2 bombillas a una pila de 4,5 V, cada una estará sometida a una tensión de 4,5 V. Las bombillas lucirán igual que si estuviesen conectadas directamente a la pila.
- 8.Si uno de los receptores se apaga o se estropea , los demás siguen funcionando
En este tipo de circuito, la corriente eléctrica circula por diferentes ramales. Si uno de estos ramales está abierto, como sucede si se funde una bombilla o se apaga un electrodoméstico, la corriente puede circular por los otros ramales sin problemas.
- 9.Un par de ejemplos más de receptores conectados en paralelo
1. Los faros de un automóvil: Los faros de un coche están conectados en paralelo. De esta manera, si uno se funde, los demás siguen funcionando.
2. Los electrodomésticos de una vivienda: Todos los electrodomésticos de una vivienda están conectados en
paralelo a la red eléctrica.
- 10.Cuantos más receptores en paralelo, más rápidamente se descargan las pilas
Cuantos más receptores en paralelo se conecten a un generador, más corriente eléctrica deberá suministrar. En el caso de las pilas y baterías, la consecuencia será que se descargarán antes. Lo podemos comparar con un depósito de agua que tiene un tubo de salida. Si le añadimos nuevas salidas, el depósito se quedará sin agua más rápidamente.
Circuitos mixtos
- 1.Conexión en mixta o serie-paralelo
Hablamos de conexión mixta, o serie-paralelo, cuando un circuito tiene unos
componentes conectados en serie y otros conectados en paralelo.
A continuación podemos observar uno de ellos:
- 2.Una linterna con pilas en conexión mixta
Para construir una linterna potente y que pueda funcionar muchas horas, se utilizan pilas conectadas entre sí enserie-paralelo. Una linterna utiliza un grupo de tres pilas conectadas en serie para obtener la tensión que necesita una bombilla potente. Para aumentar el tiempo que puede permanecer encendida, se conectan en paralelo dos de estos grupos de pilas. De esta manera conseguimos potencia y autonomía.
- 3.Las conexiones mixtas son muy comunes en los circuitos electrónicos
Las conexiones mixtas de receptores eléctricos, como bombillas, motores o zumbadores, no son muy comunes. En cambio, la mayoría de los componentes que forman los circuitos electrónicos (resistores, LED, transistores, diodos, etc.) están conectados de esta manera.
Imanes y electroimanes
21/01/2016- 1.Magnetismo
Un imán, o imán permanente, es un cuerpo que tiene la propiedad de atraer objetos de hierro (también de níquel y cobalto). A esta propiedad se le denomina magnetismo y a las fuerzas que intervienen fuerzas magnéticas. El primer ejemplo de magnetismo documentado en la historia viene de la antigua Grecia, hace más de 2 600 años. Los griegos descubrieron un mineral de color negro que atraía objetos de hierro. Este mineral, que hoy llamamos magnetita, se descubrió en un territorio de Asia Menor (la actual Turquía) que los griegos de la antigüdad llamaban Magnesia, de donde proviene el término magnetismo. Los imanes se fabrican a partir de aleaciones de metales y se pueden hacer con la forma que queramos, en forma de
barra, en forma de herradura, etc.
- 2.Los imanes tienen dos polos
Los imanes tienen dos caras diferentes llamadas polos: un polo norte (N) y un polo sur (S). Si colgamos un imán de un hilo y esperamos a que se estabilice, veremos que el polo norte del imán señala hacia el norte geográfico de la Tierra, mientras que el polo sur del imán señala hacia el sur geográfico. La Tierra se comporta como un gigantesco imán, cuyo norte geográfico corresponde con el polo sur magnético de un imán, y el polo sur geográfico con el polo norte magnético. La manera más fácil de identificar los polos de un imán es utilizando una brújula. La brújula no es más que un pequeño imán en forma de aguja que señala el norte de la Tierra. Si acercamos una brújula a un imán, la aguja siempre apuntará hacia el polo sur del imán.
- 3.Campo magnético de un imán
Se llama campo magnético a la zona del espacio de alrededor de un imán en la que se puede apreciar los efectos de su fuerza magnética. Se representa con líneas y flechas que salen del polo norte del imán y van hasta el polo sur. Es posible visualizar la forma del campo magnético de un imán espolvoreando limaduras de hierro a su alrededor. Las limaduras se irán distribuyendo siguiendo las líneas de fuerza del campo magnético.
- 4.La ley de los polos
Cuando dos imanes se acercan, sus campos magnéticos interaccionan entre sí creando fuerzas de atracción o de repulsión. La ley de los polos nos dice la manera como se comportan dos imanes cuando los acercamos. Es muy simple: los polos iguales se repelen, los polos diferentes se atraen.
- 5.Aplicaciones de los imanes
Los imanes tienen numerosas aplicaciones tecnológicas: motores eléctricos, generadores, altavoces, aparatos de medida, sujeciones, etc.
- 6.Electromagnetismo
En el año 1820 el físico danés Hans Christian Oersted hizo un descubrimiento sorprendente. Se dio cuenta de que, si acercaba un cable eléctrico a una brújula, la aguja de la brújula (que es un imán) se movía. Un imán sólo se mueve sin tocarlo si hay otro imán cercano, así que la consecuencia lógica es que la corriente eléctrica que circula por un cable es capaz de crear un campo magnético alrededor suyo, igual que un imán permanente. Con este experimento se puso de manifiesto por primera vez que la electricidad y el magnetismo están relacionados. Otros científicos que vinieron después, especialmente James Clerk Maxwell, estudiaron con más profundidad este problema y llegaron a la conclusión que electricidad y magnetismo son diferentes manifestaciones de un mismo fenómeno, por lo que en la actualidad se habla de electromagnetismo.
- 7.Electroimanes
Una de las aplicaciones más frecuentes del electromagnetismo son los electroimanes. Un electroimán es un
componente eléctrico que se comporta como un imán cuando circula corriente eléctrica por su interior. Está formado por una bobina de hilo conductor (con aislante) enrollada alrededor de un núcleo de hierro o acero. Los electroimanes, como los imanes permanentes, tienen un polo norte (N) y un polo sur (S), pero, a diferencia de éstos, sólo se manifiestan cuando el electroimán está conectado a la corriente.
- 8.Cambio de la polaridad de un electroimán
Es muy fácil cambiar la polaridad de un electroimán, es decir, la manera como están colocados sus polos. Sólo hay que cambiar la polaridad de la corriente que lo alimenta.
- 9.Aplicaciones de los electroimanes
Los electroimanes tienen muchas ventajas respecto a los imanes permanentes: se pueden conectar y desconectar, cambiar su polaridad y pueden ser mucho más potentes. Estas características los hace útiles en numerosas aplicaciones, algunas de las más importantes son: motores eléctricos, altavoces, sistemas de grabación en soportes magnéticos (como los discos duros de ordenador), aparatos médicos, timbres, etc.
Generadores
26/01/2016
Una definición sencilla de inducción electromagnética: Inducción electromagnética es generar corriente eléctrica mediante campos magnéticos.
- 1.Inducción electromagnética
Una definición sencilla de inducción electromagnética: Inducción electromagnética es generar corriente eléctrica mediante campos magnéticos.
A la corriente generada mediante inducción electromagnética se le llama corriente inducida.
- 2.Generadores eléctricos
La inducción electromagnética es la base del funcionamiento del tipo de generadores eléctricos más utilizados: los generadores dinamoeléctricos. Son generadores que transforman energía mecánica de rotación en energía eléctrica y se utilizan en casi todas las centrales eléctricas: térmicas, eólicas, hidroeléctricas, nucleares, etc. La mayoría de los generadores eléctricos producen corriente alterna, razón por la que también se les llama alternadores. También hay generadores que producen corriente continua, aunque no son tan utilizados, y reciben el nombre de dinamos. A continuación podemos observar un claro ejemplo de un generador eléctrico:
El motor eléctrico
- 1.¿Qué es un motor eléctrico?
Un motor eléctrico es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica de rotación.
- 2.El motor de imanes permanentes
Estos motores están presentes en un gran número de aparatos eléctricos y
electrónicos (mira la lista de la derecha para ver algunos ejemplos). Es posible que hayas utilizado motores de este tipo en el aula de tecnología de tu instituto. Los motores de corriente continua de imanes permanentes suelen ser pequeños, los más grandes son los que se pueden encontrar en los coches, por ejemplo en el motor del ventilador del radiador o en el limpiaparabrisas.
¿Dónde hay motores de
corriente continua de imanes
permanentes?
En casa:
- juguetes
- cepillos de dientes
- maquinillas de afeitar
- ventiladores a pilas
- cámaras de fotos
- radiocasetes y walkmans
- taladros de batería
- ventiladores de ordenador
En vehículos:
- limpiaparabrisas
- elevalunas eléctricos
- ventilador del motor
Y en muchos más sitios...
- 3.Un motor eléctrico por dentro
Partes de un motor eléctrico:
- Imanes. Crean fuerzas magnéticas fijas que interactúan con las fuerzas magnéticas variables que generan los electroimanes. El conjunto de los imanes y las demás piezas que no giran se llama estator.
- Rotor. Es el conjunto de las piezas que giran. Básicamente los electroimanes, el colector y el eje.
- Electroimanes. Crean fuerzas magnéticas variables que interactúan con las generadas por los imanes y hacen que el motor gire. Están formados por una bobina de hilo conductor y un núcleo de hierro o acero.
- Eje. Es un cilindro alargado de acero. Hace posible el movimiento giratorio del rotor. En él se instalan engranajes o poleas en el exterior del motor para transmitir la rotación a todo tipo de máquinas.
- Colector. Está formado por unas laminillas de cobre por las que entra la electricidad desde el exterior hasta los electroimanes del rotor. Las laminillas reciben el nombre de delgas.
- Escobillas. Son piezas de grafito o cobre (como en este caso) que rozan continuamente en el colector. Su función es permitir el paso de corriente desde el exterior hasta los electroimanes del rotor.
- Carcasa. La carcasa es la estructura que da rigidez al motor y protege sus piezas delicadas.
A continuación podemos observar una imagen que nos muestra el interior de un motor eléctrico
- 4.Imanes y electroimanes
El funcionamiento de los motores eléctricos está basado en las propiedades de los imanes y electroimanes. Haremos un repaso rápido de sus características.
4.1. Imanes
Un imán (o imán permanente) es un cuerpo que tiene la propiedad de atraer objetos de hierro o acero. Tiene dos polos: un polo norte (N) y un polo sur (S).
La zona del espacio alrededor de un imán en la que se puede apreciar los efectos de la fuerza magnética se llama campo magnético. Se representa con líneas y flechas que salen del polo norte y van hasta el polo sur.
4.2.Electroimanes
Un electroimán es un componente eléctrico que se convierte en un imán cuando lo atraviesa la electricidad. Está formado por una bobina de hilo conductor enrollada alrededor de un núcleo de hierro o acero. También tiene un polo norte (N) y un polo sur (S), pero sólo cuando está activado.
4.3.La ley de los polos
Esta ley nos predice el comportamiento que tienen dos imanes cuando los acercamos: los polos iguales se repelen, los polos diferentes se atraen. Los electroimanes también cumplen la ley de los polos.
- 5.¿Como funciona un motor eléctrico?
ELECTROIMÁN CON MOVIMIENTO LINEAL
El movimiento de un motor eléctrico se consigue por la acción de fuerzas de atracción y repulsión que se producen entre imanes y electroimanes. En el experimento de abajo podemos ver este fenómeno. En él conseguimos un movimiento lineal de un electroimán gracias a fuerzas magnéticas de repulsión con un imán.
El movimiento de un motor eléctrico se consigue por la acción de fuerzas de atracción y repulsión que se producen entre imanes y electroimanes. En el experimento de abajo podemos ver este fenómeno. En él conseguimos un movimiento lineal de un electroimán gracias a fuerzas magnéticas de repulsión con un imán.
ELECTROIMÁN CON ROTACIÓN PARCIAL
Si, en lugar de dejar que el electroimán levite, ponemos un eje que le permita girar, podemos conseguir un
movimiento de rotación parcial. Este movimiento es el primer paso para construir un motor eléctrico.
MOTOR ELÉCTRICO ELEMENTAL
En el experimento anterior hemos conseguido que el electroimán gire 45o. Para construir un motor eléctrico hemos de poner el eje centrado y un sistema que evite que los cables se enreden. También deberemos hacer que la polaridad de los electroimanes del rotor cambie cíclicamente. Esto se consigue con un sistema de colector y escobillas. De esta manera se producirán movimientos de atracción y repulsión cíclicos que hacen girar al motor.
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