Tema 5. Circuitos Eléctricos, Circuits Elèctrics

1. Tema 5.Tema 5.
Circuitos eléctricos.Circuitos eléctricos.

2. 1. Definición de circuito eléctrico.1. Definición de circuito eléctrico.
 Camino formado por conductores entre el poloCamino formado por conductores entre el polo
positivo y el negativo de un generador, en el quepositivo y el negativo de un generador, en el que
podemos encontrar elementos receptores, depodemos encontrar elementos receptores, de
control y de seguridad.control y de seguridad.

3. 2. Elementos de un circuito2. Elementos de un circuito
eléctrico.eléctrico.
 Generadores: aportan corriente eléctrica alGeneradores: aportan corriente eléctrica al
circuito. Por ejemplo: pila.circuito. Por ejemplo: pila.
 Receptores: toman la corriente de losReceptores: toman la corriente de los
generadores y realizan algún trabajo con ella.generadores y realizan algún trabajo con ella.
Por ejemplo: bombilla.Por ejemplo: bombilla.
 De control: regulan el paso de la corriente y elDe control: regulan el paso de la corriente y el
funcionamiento del circuito. Por ejemplo:funcionamiento del circuito. Por ejemplo:
interruptor.interruptor.
 De seguridad: protegen el circuito y a susDe seguridad: protegen el circuito y a sus
usuarios ante posibles accidentes. Porusuarios ante posibles accidentes. Por
ejemplo:fusible.ejemplo:fusible.

4. 3. Simbología de los elementos del3. Simbología de los elementos del
circuito.circuito.

5. Ejemplos de circuitosEjemplos de circuitos
 1. Circuito con pulsador NA (on/off) y1. Circuito con pulsador NA (on/off) y
conmutador S/2P para luz o timbre.conmutador S/2P para luz o timbre.
 2. Semáforo con interruptor (on/off) y2. Semáforo con interruptor (on/off) y
conmutador S/3P para luz roja, amarilla o verde.conmutador S/3P para luz roja, amarilla o verde.
 3. Circuito luz nevera con pulsador NC.3. Circuito luz nevera con pulsador NC.
 4. Circuito inversión giro motor con interruptor4. Circuito inversión giro motor con interruptor
(on/off) y conmutador S/2P.(on/off) y conmutador S/2P.
 5. Circuito inversión giro motor con interruptor5. Circuito inversión giro motor con interruptor
(on/off) y llave de cruce.(on/off) y llave de cruce.
 6. Circuito inversión giro motor con interruptor6. Circuito inversión giro motor con interruptor
(on/off) y conmutador D/2P.(on/off) y conmutador D/2P.

6. DibujosDibujos

7. Ejercicios de circuitosEjercicios de circuitos
 1. Circuito con pulsador NA (on/off) y conmutador S/2P1. Circuito con pulsador NA (on/off) y conmutador S/2P
para motor o bombilla.para motor o bombilla.
 2. Circuito con interruptor (on/off) y conmutador S/3P2. Circuito con interruptor (on/off) y conmutador S/3P
para timbre, bombilla o resistencia.para timbre, bombilla o resistencia.
 3. Alarma de puerta abierta con pulsador NC.3. Alarma de puerta abierta con pulsador NC.
 4. Circuito inversión giro motor con interruptor (on/off) y4. Circuito inversión giro motor con interruptor (on/off) y
commutador S/2P. Cuando el motor gire en un sentidocommutador S/2P. Cuando el motor gire en un sentido
se encenderá una luz roja, cuando gire en el otro sentidose encenderá una luz roja, cuando gire en el otro sentido
se encenderá una luz verde.se encenderá una luz verde.
 5. Circuito inversión giro motor con interruptor (on/off) y5. Circuito inversión giro motor con interruptor (on/off) y
conmutador D/2P. Cuando el motor gire en un sentidoconmutador D/2P. Cuando el motor gire en un sentido
sonará un timbre, cuando gire en el otro sentido sesonará un timbre, cuando gire en el otro sentido se
activará una bomba de agua.activará una bomba de agua.

8. 4. Magnitudes eléctricas básicas.4. Magnitudes eléctricas básicas.
 Intensidad (I): Cantidad de electrones que pasanIntensidad (I): Cantidad de electrones que pasan
por un conductor en 1 segundo.por un conductor en 1 segundo.
 Su unidad es el Amperio (A).Su unidad es el Amperio (A).
 Para realizar su medición en un circuito se utilizaPara realizar su medición en un circuito se utiliza
un amperímetro colocado en serie.un amperímetro colocado en serie.

9.  Voltaje (V): fuerza con la que circula laVoltaje (V): fuerza con la que circula la
corriente eléctrica.corriente eléctrica.
 Su unidad es el voltio (v).Su unidad es el voltio (v).
 Para realizar su medición en un circuito sePara realizar su medición en un circuito se
utiliza un voltímetro colocado en paralelo.utiliza un voltímetro colocado en paralelo.

10.  Resistencia (R): oposición que ofrecen losResistencia (R): oposición que ofrecen los
diferentes materiales al paso de ladiferentes materiales al paso de la
corriente eléctrica.corriente eléctrica.
 Su unidad es el ohmio (Su unidad es el ohmio (ΩΩ).).
 Para realizar su medición en un circuito sePara realizar su medición en un circuito se
utiliza el ohmímetro colocado en paralelo yutiliza el ohmímetro colocado en paralelo y
sin que circule corriente.sin que circule corriente.

11.  Polímetro: aparato capaz de medirPolímetro: aparato capaz de medir
diferentes magnitudes eléctricas, entrediferentes magnitudes eléctricas, entre
ellas I, V, R, ...ellas I, V, R, ...

12. 5. Ley de Ohm.5. Ley de Ohm.
 Ecuación fundamental de los circuitosEcuación fundamental de los circuitos
eléctricos, relaciona V, I y R.eléctricos, relaciona V, I y R.
 V = I · RV = I · R
 Ejercicio:Ejercicio:
 a) despeja I en la ley de Ohma) despeja I en la ley de Ohm
 b) despeja R en la ley de Ohmb) despeja R en la ley de Ohm

13. Ejercicio.Ejercicio.
 Calcula la magnitud básica que falte enCalcula la magnitud básica que falte en
cada caso (V, I o R).cada caso (V, I o R).
 a) I=2A, R=12a) I=2A, R=12ΩΩ, V?, V?
 b) V=18v, R=3b) V=18v, R=3ΩΩ, I?, I?
 c) V=9v, I=2A, R?c) V=9v, I=2A, R?

14. 6. Funcionamiento básico de un6. Funcionamiento básico de un
circuito.circuito.
 Sentido convencional de la corriente eléctrica: laSentido convencional de la corriente eléctrica: la
corriente eléctrica circula del polo + al – delcorriente eléctrica circula del polo + al – del
generador del circuito.generador del circuito.
 ¿Cuándo funciona un circuito? Cuando la¿Cuándo funciona un circuito? Cuando la
corriente eléctrica consigue encontrar un caminocorriente eléctrica consigue encontrar un camino
sin interrupciones entre el polo + y el -.sin interrupciones entre el polo + y el -.
 ¿Cuándo se da un cortocircuito? Cuando la¿Cuándo se da un cortocircuito? Cuando la
corriente encuentra un camino del + al – en elcorriente encuentra un camino del + al – en el
que no hay ningún elemento receptor.que no hay ningún elemento receptor.

15. 7. Comportamiento de la intensidad7. Comportamiento de la intensidad
y el voltaje en un circuito.y el voltaje en un circuito.
 La intensidad se conserva en serie y seLa intensidad se conserva en serie y se
reparte en paralelo.reparte en paralelo.
 a) seriea) serie
 b) paralelob) paralelo
• It=I1+I2It=I1+I2
• I1=It·[R2/(R1+R2)]I1=It·[R2/(R1+R2)]
• I2=It·[R1/(R1+R2)]I2=It·[R1/(R1+R2)]

16. 7. Comportamiento de la intensidad7. Comportamiento de la intensidad
en un circuito.en un circuito.
 La intensidad se conserva en serie y seLa intensidad se conserva en serie y se
reparte en paralelo.reparte en paralelo.
 a) seriea) serie
 b) paralelob) paralelo
• It=I1+I2It=I1+I2
• I1=It·[R2/(R1+R2)]I1=It·[R2/(R1+R2)]
• I2=It·[R1/(R1+R2)]I2=It·[R1/(R1+R2)]

17.  Ejercicio.Ejercicio.
 Calcula I1 e I2. Luego comprueba queCalcula I1 e I2. Luego comprueba que
I1+I2=It.I1+I2=It.
 Datos:Datos:
 It=10 A, R1=2It=10 A, R1=2ΩΩ, R2=3, R2=3ΩΩ..

18.  El voltaje se reparte en serie y seEl voltaje se reparte en serie y se
conserva en paralelo (¡atención!: ¡¡¡justoconserva en paralelo (¡atención!: ¡¡¡justo
al revés que la intensidad!!!).al revés que la intensidad!!!).

19. 8. Asociación de generadores en8. Asociación de generadores en
serie y paralelo.serie y paralelo.
 Serie:Serie:

20.  Paralelo:Paralelo:

21. 9. Asociación de resistencias en9. Asociación de resistencias en
serie y paralelo.serie y paralelo.
 Serie:Serie:
 Rt=R1+R2+R3+...Rt=R1+R2+R3+...

22.  Paralelo:Paralelo:
 Rt=(1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +...)^-1Rt=(1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +...)^-1

23.  Ejercicio:Ejercicio:
 Calcula la resistencia equivalente (Rt) enCalcula la resistencia equivalente (Rt) en
cada caso.cada caso.

24. 10. Código de colores de las10. Código de colores de las
resistencias.resistencias.
 Las resistencias llevan grabadas unasLas resistencias llevan grabadas unas
franjas de colores para poder calcular sufranjas de colores para poder calcular su
valor sin necesidad de medirlo.valor sin necesidad de medirlo.

26. Calcula el valor de las siguientesCalcula el valor de las siguientes
resistencias:resistencias:

27. 11. Potencia y energía eléctricas.11. Potencia y energía eléctricas.
 Potencia (P): transferencia de energíaPotencia (P): transferencia de energía
realizada por unidad de tiempo.realizada por unidad de tiempo.
 Su unidad es el watio [W].Su unidad es el watio [W].
 P = V·IP = V·I
 P = VP = V22
/ R/ R
 P = R·IP = R·I22

28.  Energía (E): capacidad para realizar unEnergía (E): capacidad para realizar un
trabajo eléctrico (movimiento detrabajo eléctrico (movimiento de
electrones).electrones).
 Su unidad en el S.I. es el julio [J], elSu unidad en el S.I. es el julio [J], el
kilowatio por hora [kW·h] también es muykilowatio por hora [kW·h] también es muy
utilizado.utilizado.
 1 kW·h = 3.600.000 J1 kW·h = 3.600.000 J
 E = P·tE = P·t

29.  Ejercicio:Ejercicio:
 Una bombilla eléctrica está conectada 2Una bombilla eléctrica está conectada 2
horas a una pila que le aporta un voltajehoras a una pila que le aporta un voltaje
de 4,5v. La intensidad eléctrica que circulade 4,5v. La intensidad eléctrica que circula
es de 0,5A.es de 0,5A.
 a) Calcula la resistencia de la bombilla.a) Calcula la resistencia de la bombilla.
 b) Calcula la potencia de la bombilla.b) Calcula la potencia de la bombilla.
 c) Calcula la energía consumida (en juliosc) Calcula la energía consumida (en julios
y kw·h).y kw·h).

30. 12. Resumen de magnitudes y12. Resumen de magnitudes y
unidades eléctricas.unidades eléctricas.
 NombreNombre SímboloSímbolo UnidadUnidad SímboloSímbolo
 IntensidadIntensidad II AmperiosAmperios AA
 VoltajeVoltaje VV VoltiosVoltios vv
 ResistenciaResistencia RR OhmiosOhmios ΩΩ
 PotenciaPotencia PP WatiosWatios WW
 EnergíaEnergía EE JuliosJulios JJ
(Kilowatios · hora)(Kilowatios · hora) (kW·h)(kW·h)

32. Tema 5.Tema 5.
Circuits elèctrics.Circuits elèctrics.

33. 1. Definició de circuit elèctric.1. Definició de circuit elèctric.
 Camí format per conductors entre el polCamí format per conductors entre el pol
positiu i el negatiu d’un generador, en elpositiu i el negatiu d’un generador, en el
que podem trobar elements receptors, deque podem trobar elements receptors, de
control i de seguretat.control i de seguretat.

34. 2. Tipus d’elements d’un circuit elèctric.2. Tipus d’elements d’un circuit elèctric.
 Generadors: aporten corrent elèctric al circuit.Generadors: aporten corrent elèctric al circuit.
Per exemple: pila.Per exemple: pila.
 Receptors: agafen el corrent dels generadors iReceptors: agafen el corrent dels generadors i
fan algun treball amb ell. Per exemple: bombeta.fan algun treball amb ell. Per exemple: bombeta.
 De control: regulen el pas del corrent i elDe control: regulen el pas del corrent i el
funcionament del circuit. Per exemple:funcionament del circuit. Per exemple:
interruptor.interruptor.
 De seguretat: protegeixen el circuit i els seusDe seguretat: protegeixen el circuit i els seus
usuaris davant de possibles accidents. Perusuaris davant de possibles accidents. Per
exemple: fusible.exemple: fusible.

35. 3. Simbologia dels elements dels3. Simbologia dels elements dels
circuits elèctrics.circuits elèctrics.

36. Exemples de circuitsExemples de circuits
 1. Circuit amb polsador NO (on/off) i commutador1. Circuit amb polsador NO (on/off) i commutador
S/2P per a llum o timbre.S/2P per a llum o timbre.
 2. Semàfor amb interruptor (on/off) i commutador2. Semàfor amb interruptor (on/off) i commutador
S/3P per a llum roja, groga o verda.S/3P per a llum roja, groga o verda.
 3. Circuit llum nevera amb polsador NT.3. Circuit llum nevera amb polsador NT.
 4. Circuit inversió gir motor amb interruptor (on/off) i4. Circuit inversió gir motor amb interruptor (on/off) i
commutador S/2P.commutador S/2P.
 5. Circuit inversió gir motor amb interruptor (on/off) i5. Circuit inversió gir motor amb interruptor (on/off) i
clau d'encreuament.clau d'encreuament.
 6. Circuit inversió gir motor amb interruptor (on/off) i6. Circuit inversió gir motor amb interruptor (on/off) i
commutador D/2P.commutador D/2P.

37. DibuixosDibuixos

38. Exercicis de circuitsExercicis de circuits
 1. Circuit amb polsador NO (on/off) i commutador S/2P1. Circuit amb polsador NO (on/off) i commutador S/2P
per a motor o bombeta.per a motor o bombeta.
 2. Circuit amb interruptor (on/off) i commutador S/3P per2. Circuit amb interruptor (on/off) i commutador S/3P per
a timbre, bombeta o resistencia.a timbre, bombeta o resistencia.
 3. Alarma de porta oberta amb polsador NT.3. Alarma de porta oberta amb polsador NT.
 4. Circuit inversió gir motor amb interruptor (on/off) i4. Circuit inversió gir motor amb interruptor (on/off) i
commutador S/2P. Quan el motor gire en un sentitcommutador S/2P. Quan el motor gire en un sentit
s'encendrà una llum roja, quan gire en l'altre sentits'encendrà una llum roja, quan gire en l'altre sentit
s'encendrà una llum verda.s'encendrà una llum verda.
 5. Circuit inversió gir motor amb interruptor (on/off) i5. Circuit inversió gir motor amb interruptor (on/off) i
commutador D/2P. Quan el motor gire en un sentitcommutador D/2P. Quan el motor gire en un sentit
sonarà un timbre, quan gire en l'altre sentit s'activarà unasonarà un timbre, quan gire en l'altre sentit s'activarà una
bomba d'aigua.bomba d'aigua.

39. 4. Magnituds elèctriques bàsiques.4. Magnituds elèctriques bàsiques.
 Intensitat (I): Quantitat d’electrons que passenIntensitat (I): Quantitat d’electrons que passen
per un conductor en 1 segon.per un conductor en 1 segon.
 La seua unitat és l’Amperi (A).La seua unitat és l’Amperi (A).
 Per a realitzar el seu mesurament en un circuitPer a realitzar el seu mesurament en un circuit
s’utilitza un amperímetre col·locat en sèrie.s’utilitza un amperímetre col·locat en sèrie.

40.  Voltatge (V): força amb què circula elVoltatge (V): força amb què circula el
corrent elèctric.corrent elèctric.
 La seua unitat és el volt (v).La seua unitat és el volt (v).
 Per a realitzar el seu mesurament en unPer a realitzar el seu mesurament en un
circuit s’utilitza un voltímetre col·locat encircuit s’utilitza un voltímetre col·locat en
paral·lel.paral·lel.

41.  Resistència (R): oposició que ofereixen elsResistència (R): oposició que ofereixen els
diferents materials al pas del correntdiferents materials al pas del corrent
elèctric.elèctric.
 La seua unitat és l’ohm (La seua unitat és l’ohm (ΩΩ).).
 Per a realitzar la seua medició en unPer a realitzar la seua medició en un
circuit s’utilitza un ohmímetre col·locat encircuit s’utilitza un ohmímetre col·locat en
paral·lel i sense que circule corrent.paral·lel i sense que circule corrent.

42.  Polímetre: aparell capaç de mesurarPolímetre: aparell capaç de mesurar
diferents magnituds elèctriques, entrediferents magnituds elèctriques, entre
elles I, V, R...elles I, V, R...

43. 5. LLei d’Ohm.5. LLei d’Ohm.
 Equació fonamental dels circuits elèctrics,Equació fonamental dels circuits elèctrics,
relaciona V, I i R.relaciona V, I i R.
 V = I · RV = I · R
 Exercici:Exercici:
 a) aïlla I en la llei d’Ohma) aïlla I en la llei d’Ohm
 b) aïlla R en la llei d’Ohmb) aïlla R en la llei d’Ohm

44. Exercici.Exercici.
 Calcula la magnitud bàsica que falte enCalcula la magnitud bàsica que falte en
cada cas (V, I o R).cada cas (V, I o R).
 a) I=2A, R=12a) I=2A, R=12ΩΩ, V?, V?
 b) V=18v, R=3b) V=18v, R=3ΩΩ, I?, I?
 c) V=9v, I=2A, R?c) V=9v, I=2A, R?

45. 6. Funcionament bàsic d’un circuit.6. Funcionament bàsic d’un circuit.
 Sentit convencional del corrent elèctric: elSentit convencional del corrent elèctric: el
corrent elèctric circula del pol + al – delcorrent elèctric circula del pol + al – del
generador del circuit.generador del circuit.
 Quan funciona un circuit? Quan el correntQuan funciona un circuit? Quan el corrent
elèctric aconsegueix trobar un camí senseelèctric aconsegueix trobar un camí sense
interrupcions entre el pol + i el -.interrupcions entre el pol + i el -.
 Quan es dóna un curtcircuit? Quan el correntQuan es dóna un curtcircuit? Quan el corrent
troba un camí del + al – en el que no hi ha captroba un camí del + al – en el que no hi ha cap
element receptor.element receptor.

46. 7. Comportament de la intensitat en7. Comportament de la intensitat en
un circuit.un circuit.
 La intensitat es conserva en sèrie i esLa intensitat es conserva en sèrie i es
reparteix en paral·lel.reparteix en paral·lel.
 a) sèriea) sèrie
 b) paral·lelb) paral·lel
 It=I1+I2It=I1+I2
 I1=It·[R2/(R1+R2)]I1=It·[R2/(R1+R2)]
 I2=It·[R1/(R1+R2)]I2=It·[R1/(R1+R2)]

47. 7. Comportament de la intensitat i7. Comportament de la intensitat i
el voltatge en un circuit.el voltatge en un circuit.
 La intensitat es conserva en sèrie i esLa intensitat es conserva en sèrie i es
reparteix en paral·lel.reparteix en paral·lel.
 a) sèriea) sèrie
 b) paral·lelb) paral·lel
 It=I1+I2It=I1+I2
 I1=It·[R2/(R1+R2)]I1=It·[R2/(R1+R2)]
 I2=It·[R1/(R1+R2)]I2=It·[R1/(R1+R2)]

48.  Exercici.Exercici.
 Calcula I1 i I2. Després comprova queCalcula I1 i I2. Després comprova que
I1+I2=It.I1+I2=It.
 Dades:Dades:
 It=10 A, R1=2It=10 A, R1=2ΩΩ, R2=3, R2=3ΩΩ..

49.  El voltatge es reparteix en sèrie i esEl voltatge es reparteix en sèrie i es
conserva en paral·lel (atenció!: just alconserva en paral·lel (atenció!: just al
revés que la intensitat!).revés que la intensitat!).
 a) sèrie.a) sèrie.
 b) paral·lelb) paral·lel

50. 8. Associació de generadors en8. Associació de generadors en
sèrie i paral·lel.sèrie i paral·lel.
 Sèrie:Sèrie:

51.  Paral·lel:Paral·lel:

52. ExerciciExercici
 Calcula la resistència equivalent en cadaCalcula la resistència equivalent en cada
cas:cas:
– A)A)
– B)B)
– C)C)

53. 9. Associació de resistències en9. Associació de resistències en
sèrie i paral·lel.sèrie i paral·lel.
 Sèrie:Sèrie:
 Rt=R1+R2+R3+...Rt=R1+R2+R3+...

54.  Paral·lel:Paral·lel:
 Rt=(1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +...)Rt=(1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +...) -1-1

55.  Exercici:Exercici:
 Calcula la resistència equivalent (Rt) enCalcula la resistència equivalent (Rt) en
cada cas.cada cas.

56. 10. Codi de colors de les10. Codi de colors de les
resistències.resistències.
 Les resistències duen gravades unesLes resistències duen gravades unes
franges de colors per poder calcular el seufranges de colors per poder calcular el seu
valor sense necessitat de mesurar-lo.valor sense necessitat de mesurar-lo.

58. Calcula el valor de les següentsCalcula el valor de les següents
resistències:resistències:

59. 11. Potència i energia elèctriques.11. Potència i energia elèctriques.
 Potència (P): transferència d’energiaPotència (P): transferència d’energia
realitzada per unitat de temps.realitzada per unitat de temps.
 La seua unitat és el watt [W].La seua unitat és el watt [W].
 P = V·IP = V·I
 P = VP = V22
/ R/ R
 P = R·IP = R·I22

60.  Energia (E): capacitat per a realitzar unEnergia (E): capacitat per a realitzar un
treball elèctric (moviment d’electrons).treball elèctric (moviment d’electrons).
 La seua unitat en el S.I. és el joule [J], elLa seua unitat en el S.I. és el joule [J], el
kilowatt per hora [kW·h] també és moltkilowatt per hora [kW·h] també és molt
utilitzat.utilitzat.
 1 kW·h = 3.600.000 J1 kW·h = 3.600.000 J
 E = P·tE = P·t

61.  Exercici:Exercici:
 Una bombeta elèctrica està connectada 2Una bombeta elèctrica està connectada 2
hores a una pila que li aporta un voltatgehores a una pila que li aporta un voltatge
de 4,5v. La intensitat elèctrica que circulade 4,5v. La intensitat elèctrica que circula
és de 0,5A.és de 0,5A.
 a) Calcula la resistència de la bombeta.a) Calcula la resistència de la bombeta.
 b) Calcula la potència de la bombeta.b) Calcula la potència de la bombeta.
 c) Calcula l’energia consumida (en joules ic) Calcula l’energia consumida (en joules i
kw·h).kw·h).

62. 12. Resum de magnituds i12. Resum de magnituds i
unitats elèctriques.unitats elèctriques.
 NomNom SímbolSímbol UnitatUnitat SímbolSímbol
 IntensitatIntensitat II AmperisAmperis AA
 VoltatgeVoltatge VV VoltsVolts vv
 ResistènciaResistència RR OhmsOhms ΩΩ
 PotènciaPotència PP WattsWatts WW
 EnergiaEnergia EE JoulesJoules JJ
(Kilowatts · hora)(Kilowatts · hora) (kW·h)(kW·h)