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Circuitos Eléctricos Tecnología-4º de ESO
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Circuitos Eléctricos Tecnología-4º de ESO

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Unidad didáctica de circuitos eléctricos de 4º de ESO

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  • 1. CIRCUITOS ELÉCTRICOS
  • 2. INDICE 1. Elementos de un circuito eléctrico 2. Magnitudes eléctricas básicas 3. Ley de Ohm. 4. Potencia eléctrica. Teorema de Boucherot 5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie, paralelo y mixtos.
  • 3. 1. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO ELEMENTO GENERADOR ELEMENTO RECEPTOR ELEMENTO CONDUCTOR ELEMENTO DE CONTROL
  • 4. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS - Se mide en Culombios <C> 1. CARGA ELÉCTRICA -1C = 6,24 x 1018 electrones - Tipos de materiales: - Conductores - Aislantes - Semiconductores
  • 5. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS 2. INTENSIDAD ELÉCTRICA Representa la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección de un conductor en un tiempo dado
  • 6. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS I = Q/t - Se mide en Amperios <A> 2. INTENSIDAD ELÉCTRICA - 1mA = 10-3 A = 0,001A - 1A = 1C/1s - Sentido convencional y real de la corriente
  • 7. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS 2. INTENSIDAD ELÉCTRICA - Sentido convencional. De polo + a polo -. - Sentido real. De polo - a polo +.
  • 8. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS 3. TENSIÓN ELÉCTRICA Representa el trabajo o la energía necesaria para trasladar una unidad de carga eléctrica desde un punto a otro
  • 9. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS V = E/Q - Se mide en Voltios <V> 3. TENSIÓN ELÉCTRICA - 1V = 1J/1C - Elementos generadores y consumidores de tensión
  • 10. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS 3. TENSIÓN ELÉCTRICA
  • 11. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS 4. RESISTENCIA ELÉCTRICA Representa el grado de oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica
  • 12. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS R = ( ρ — L) / S - Se mide en Ohmios <Ω> - 1KΩ = 103Ω = 1000Ω 4. RESISTENCIA ELÉCTRICA - Depende de: - El tipo de material <ρ> - La longitud del material <L> - La superficie perpencicular al paso de la corriente <S>
  • 13. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS 4. RESISTENCIA ELÉCTRICA Ejemplos de resistividades eléctricas de algunos materiales Resistividad eléctrica Material ( · mm2)/m) Aluminio 0,03 Carbón 63 Cobre 0,017 Hierro 0,13 Plata 0,16
  • 14. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS - FIJAS : cerámicas 4. TIPOS DE RESISTENCIAS - VARIABLES ELÉCTRICAS - DEPENDIENTES
  • 15. 3. LEY DE OHM “La intensidad de corriente que atraviesa un conductor es directamente proporcional a la tensión aplicada en sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece dicho conductor”.
  • 16. 3. LEY DE OHM Matemáticamente, la LEY DE OHM la podemos expresar de diferentes maneras. Para ello sólo debemos recordar el siguiente triángulo. V=I · R I=V/R R=V/I
  • 17. 3. LEY DE OHM ¿Cuál es la magnitud eléctrica que falta en cada uno de los siguientes ejemplos?
  • 18. 4. POTENCIA ELÉCTRICA “La potencia eléctrica representa la cantidad de energía eléctrica que genera o que consume un elemento de un circuito eléctrico en un tiempo dado. ”.
  • 19. 4. POTENCIA ELÉCTRICA P = E/t - Se mide en Watts o vatios <W> - 1W = 1J/1s POTENCIA ELÉCTRICA - Elementos generadores de tensión generan potencia eléctrica - Elementos consumidores de tensión consumen potencia eléctrica
  • 20. 4. POTENCIA ELÉCTRICA Otra manera de expresar la potencia eléctrica es la siguiente: P=E/t P=V · Q/t P=V · I V = E/Q E = V·Q
  • 21. 4. POTENCIA ELÉCTRICA La ley de Ohm nos relacionaba la I, V y R de un circuito eléctrico. Si aplicamos las expresiones de la Ley de Ohm a la fórmula de la potencia eléctrica, podemos deducir nuevas maneras para calcular la potencia eléctrica. V=I · R P= I2 · R P=V · I I=V/R P=V2/R
  • 22. 4. POTENCIA ELÉCTRICA. TEOREMA DE BOUCHEROT “En un circuito eléctrico cualquiera, la suma de las potencias eléctricas generadas en el circuito, es igual a la suma de las potencias eléctricas consumidas en dicho circuito ”.
  • 23. 4. POTENCIA ELÉCTRICA. TEOREMA DE BOUCHEROT “En un circuito eléctrico cualquiera, la suma de las potencias eléctricas generadas en el circuito, es igual a la suma de las potencias eléctricas consumidas en dicho circuito ”. ∑Pg = ∑Pc
  • 24. 5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie, paralelo y mixtos. CIRCUITOS EN SERIE La tensión que suministra V1, se reparte entre todas las resistencias, de modo que V1=VR1+VR2+VR3 El conjunto de resistencias se La intensidad de corriente que puede sustituir por una atraviesa cada resistencia es resistencia equivalente o total la misma, los electrones no que se obtiene sumando las tienen otro sitio por donde ir, resistencias conectadas en no tienen ramificaciones. Por serie: Req=R1+R2+R3 eso I=IR1=IR2=IR3
  • 25. 5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie, paralelo y mixtos. CIRCUITOS EN PARALELO La tensión que suministra V1, es la misma tensión que consumen todos los receptores, ya que todos están conectados por un lado al polo positivo de la pila y por el otro al polo negativo. V1=VR1=VR2=.. La intensidad de corriente total se reparte entre los diferentes receptores, El conjunto de resistencias se ya que existen diferentes caminos por puede sustituir por una resistencia donde los electrones pueden equivalente o total que se obtiene desplazarse. La intensidad de corriente a partir de la siguiente expresión: total será la suma de las intensidades 1/Req=1/R1+1/R2+… de corriente que atraviesan cada una de las resistencias. Por eso I=IR1+IR2+…
  • 26. 5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie, paralelo y mixtos. CIRCUITOS MIXTOS Existen asociaciones en serie y asociaciones en paralelo. No hay una fórmula maestra que resuelva todos los circuitos mixtos, sino que cada uno se tratará de una manera determinada. En cualquier caso, para resolver problemas de circuitos mixtos, tendremos que hacer asociaciones parciales para poder hallar poco a poco, las diferentes magnitudes eléctricas que definen el circuito, y que permitan resolver el problema.
  • 27. 5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie, paralelo y mixtos. Ejemplo de circuito mixto. Calcula la intensidad de corriente que atraviesa cada resistencia, la tensión que consume cada resistencia, la potencia que genera la pila y la potencia que consume cada resistencia, y la resistencia equivalente del circuito. Datos: V1=21 voltios R1=5 ohmios, R2= 6 ohmios, R3= 3 ohmios ¿Qué relación observas entre la potencia que genera la pila y la potencia que consumen las resistencias?

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