ELECTRICIDAD. La idea de corriente eléctrica es inseparable de la de un circuito cerrado. Si en algún lugar hay una ruptura, la corriente no circula.

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1 ELECTRICIDAD La idea de corriente eléctrica es inseparable de la de un circuito cerrado. Si en algún lugar hay una ruptura, la corriente no circula. Un circuito muy simple: pila, bombilla y cables y su representación simbólica. COPONENTES DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS. Todos los circuitos eléctricos tienen los siguientes elementos: El generador, que puede ser de corriente continua o alterna. Los conductores, que suelen ser cables de cobre o aluminio. Los receptores, que son los dispositivos o aparatos que aprovechan la energía eléctrica para producir luz, calor, movimiento, sonido,... Pueden además incorporar: Elementos de protección, que protegen el circuito de posibles sobrecargas, como los fusibles. Elementos de maniobra y control, que permiten interrumpir o dirigir el paso de la corriente, como interruptores, conmutadores... Decimos que los conductores presentan poca resistencia al paso de la electricidad y los malos conductores presentan gran resistencia al paso de la corriente. Esta magnitud, la resistencia eléctrica (R), se mide en OHIOS (Ω.) PILA En el año 1800 el italiano Volta fabricó la primera pila generadora de corriente eléctrica. Constaba de discos de cobre y de zinc, y también de discos de cartón o fieltro mojados con agua avinagrada (disolución conductora o electrolito). Los apiló de la siguiente manera: cobre, cartón, zinc, cobre, cartón, zinc. El dispositivo así construido generó corriente eléctrica, tanto más intensa cuantos más elementos se dispongan en la pila. Pila seca salina Es semejante a la anterior, pero ahora el "ácido" no está en estado líquido. Fue desarrollada por el químico francés Leclanché en los años Produce 1,5 voltios. Es un modelo que seguimos usando actualmente. Tiene el inconveniente de no estar blindada: la sustancia química que contiene va corroyendo la carcasa y puede llegar a derramarse causando

2 daños en los aparatos. Deben retirarse de los aparatos cuando están agotadas o cuando el aparato no va a usarse en mucho tiempo. Asociando varias de estas pilas podemos conseguir voltajes múltiplos de 1 5 V : 3V, 4 5 V, 6 V,... + ánodo ánodo V - cátodo La pila de petaca no es sino la asociación de tres pilas salinas - cátodo Pila de petaca La pila, o la fuente de alimentación, suministra la energía necesaria, y en la forma necesaria, para hacer circular las cargas eléctricas por el sistema. Recuerda que todo movimiento supone energía. Cuando una pila agota su energía almacenada decimos que está agotada. Voltaje o diferencia de potencial. Para que las cargas eléctricas se muevan de un lugar a otro es necesario que entre esos dos lugares exista lo que se llama una diferencia de potencial. Se representa por V y se mide en voltios (V). Intensidad de la corriente. Da idea de la cantidad de cargas eléctricas que circulan en un tiempo dado. La intensidad de la corriente se representa por I y se mide en amperios(a). LEY DE OH Relaciona las principales magnitudes características de la corriente eléctrica: Cuanto mayor es el voltaje V, mayor es la intensidad I : I es directamente proporcional a V. Cuanto mayor es la resistencia R, menor es la intensidad I : I es inversamente proporcional a R. I = V R ley de Ohm BATERÍAS Son similares a las pilas pero se pueden recargar. Las hay de plomo, como las de los automóviles, y de níquel-cadmio como las de los teléfonos portátiles. Son también altamente contaminantes y jamás deben tirarse a la basura. Tanto las pilas como las baterías suministran corriente continua, esto es corriente que circula siempre en la misma dirección ánodo-cátodo. La corriente doméstica es alterna, no hay ánodo y cátodo fijos, y su voltaje es muy elevado, de 220 V. No experimentes con ella!

3 También se puede generar electricidad mediante dinamos y alternadores. En estos dispositivos la corriente se produce haciendo girar una bobina de hilo conductor en las proximidades de unos imanes DINAO DE BICICLETA ELEENTOS DE ANIOBRA Pulsador: Cuando se oprime permite el paso de la corriente y al soltarlo lo interrumpe Su símbolo Interruptor: Cierra o abre el circuito o parte de él permanentemente, permitiendo o impidiendo la circulación de la electricidad. Sus formas reales son muy variadas y parecidas a los conmutadores Su símbolo Estos son conmutadores de tres contactos Usando sólo dos patillas servirían de interruptores. La ilustración de la derecha indica como está construido: si lo deslizas al extremo izquierdo contactará la patilla central con la de la izquierda, y si lo deslizas al extremo derecho contactará la patilla central con la de la derecha.

4 Conmutador: Desvía la corriente hacia diferentes ramas de un circuito. a b Según accionemos el conmutador haremos que se active la bombilla, el motor, o la resistencia Con dos conmutadores podemos encender y apagar una bombilla desde dos lugares distintos: al entrar por la puerta accionamos a y la bombilla se enciende; la podemos apagar accionando b RECEPTORES ELÉCTRICOS Lámparas de incandescencia. Consisten en una ampolla de vidrio rellena de un gas inerte y un filamento que se pone incandescente con el paso de la corriente. El gas evita que el filamento entre en contacto con el aire y se queme. Su rendimiento es muy bajo pues transforman en calor el 90% de la energía que reciben. Pueden funcionar con corriente continua y con corriente alterna. El filamento es una resistencia eléctrica y se manifiesta el hecho de que cuando circula la corriente por una resistencia se desprende calor. El casquillo donde enroscamos la bombilla tiene aislado el fondo del lateral mediante un aislante. Con la bombilla enroscada se cierra el circuito y puede circular la corriente. aislante aislante Si no hay bombilla la corriente no puede circular: es como si hubiéramos cortado el cable con una tijera.

5 Lámparas fluorescentes. Contienen un gas encerrado en un tubo cuyas paredes interiores están recubiertas de materiales llamados fluorescentes. Cuando se conectan a la corriente se forman en el gas cargas eléctricas que al repelerse entre ellas, salen lanzadas contra las paredes del tubo haciendo que se ilumine. Sólo funcionan con corriente continua. + otores Su constitución es similar a la de la dinamo. Cuando conectas un motor a una pila o a una fuente de alimentación observarás qué gira en cierto sentido. Si después inviertes la polaridad de la pila, girará en el mismo sentido que antes? - Este es su símbolo CONEXIONES EN SERIE El motor y la bombilla están en serie porque la corriente que pasa por uno de ellos sólo tiene un camino para seguir y pasará también por el otro. RESISTENCIAS EN SERIE R1 R2 V1 V2 es equivalente a Rs = V 1 + V 2 El voltaje de la pila se reparte en dos escalones En el caso de que R1=R2 entonces V1=V2= ½ Siempre se cumple que R S = R 1 + R 2 En una asociación de resistencias en serie la resistencia total es igual a la suma de resistencias.

6 Si montamos pilas en serie, el efecto que conseguimos es aumentar el voltaje total que aplicaremos al circuito ontar en serie cuatro pilas de 1 5 V equivale a poner una sola 6 V 1 5 V 1 5 V 1 5 V 1 5 V de 6 V > EN PARALELO Ahora el motor y la bombilla están en paralelo. Al accionar el interruptor la pila impulsa la corriente por el circuito, pero esta corriente que sale de la pila tiene dos caminos(o más) para volver a la pila: parte de la corriente pasa por el motor y otra parte pasa por la bombilla. RESISTENCIAS EN PARALELO I T R1 R2 V1 V2 es equivalente a I T Rp I T = I 1 + I 2 En el caso de que R1=R2 entonces V1=V2= y en ese caso Rp= ½ R1 En una asociación de resistencias en serie la resistencia total es igual a la suma de resistencias. Si montamos pilas en paralelo, el voltaje aplicado al circuito seguirá siendo el mismo. Aumentará la intensidad de la corriente que circule y conseguiremos que las pilas tarden mucho tiempo en agotarse. 1 5 V 1 5 V 1 5 V Esta asociación de tres pilas equivale a una de 1 5 V, pero suministrará más intensidad y durarán más que una sola pila. 1 5 V

7 EL CORTOCIRCUITO Si conectamos con un cable las dos patillas de un portalámparas, la bombilla no encenderá. Esto sucede porque el cable presenta una resistencia bastante menor que el filamento de la bombilla y la corriente busca el camino más fácil. Decimos que la bombilla está en cortocircuito.

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