GUÍA DE ESTUDIO CCNN FÍSICA: ENERGÍA Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS. Nombre:... Curso:...

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1 1 Colegio Sagrados Corazones Profesora: Guislaine Loayza M. Manquehue Dpto. de Ciencias GUÍA DE ESTUDIO CCNN FÍSICA: ENERGÍA Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS Nombre:... Curso:... I. FUENTES DE ENERGÍA: Energía y Electricidad en Chile Cómo sería al mundo actual sin combustibles ni electricidad? Todo lo que conocemos sería distinto, porque desde la Revolución Industrial el desarrollo económico y social de la humanidad ha estado muy ligado al suministro energético. Históricamente, las necesidades energéticas de Chile han contado con una participación importante de energías renovables, en particular de la energía hidráulica utilizada para la generación eléctrica. Esta participación ha disminuido en los últimos años producto del crecimiento de sectores que presentan un consumo elevado de derivados del petróleo, como el transporte, y del aumento de la capacidad de generación eléctrica térmica a partir del gas natural. El siguiente gráfico muestra las diferentes fuentes de energía utilizadas por algunos países del mundo.

2 PORCENTAJE DE CONSUMO 2 FUENTES DE ENERGÍA PARA LA PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD DE ALGUNOS PAISES 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% ERNC (ENERGÍAS RENOVABLES NO CONVENCIONALES) CHILE EEUU BRASIL ALEMANIA ESPAÑA DINAMAR CA 2% 3% 4% 12% 12% 30% NUCLEAR 0% 19% 3% 23% 19% 0% GAS NATURAL 5% 21% 6% 14% 39% 19% CARBÓN 27% 49% 3% 46% 16% 48% PETRÓLEO 24% 1% 4% 1% 6% 3% HIDROELÉCTRICA 42% 6% 80% 4% 8% 0% Analiza, comenta y responde: 1. Identifica cuáles son las tres fuentes de energía más utilizadas en la producción de electricidad en el mundo? 2. Cuál es la principal fuente de energía en Chile? 3. Identifica cuáles son las fuentes de energía menos utilizadas en Chile y el mundo para la producción de electricidad?

3 3 Cuál es la problemática? La creciente preocupación por el desarrollo energético, específicamente del sector eléctrico, ha aparecido luego de reiterados riesgos de sequías, escasez y encarecimiento de combustibles y por la creciente oposición a los proyectos energéticos por parte de las comunidades que habitan los sectores escogidos para estas grandes construcciones. Demanda Eléctrica por Sector en Chile ( ) Industrial 28% Otros 10% Residencial 16% Comercial 10% Agrícola 2% Minero 34% Por lo tanto, según los gráficos que analizaste en la página anterior, la utilización del petróleo ha crecido sustancialmente, lo que permite predecir, tomando en cuenta todos los factores analizados, una posible crisis energética en el país. También se sabe las emisiones de contaminantes y las partículas en suspensión que generan el petróleo y sus derivados provocan grandes consecuencias para el medio ambiente, la biodiversidad y las personas. Analiza, comenta y responde: Identifica qué sectores son los que presentan mayor demanda de eléctrica en Chile?

4 4 El siguiente gráfico muestra la tendencia de las reservas mundiales de energías no renovables. Analiza, comenta y responde: 1. Qué consecuencias podría tener la falta de estas fuentes energéticas a nivel mundial? 2. Compara los gráficos 1 y 3 y explica en qué porcentaje se vería afectado cada país por la falta de recursos energéticos en los próximos 155 años?

5 5 Cuál es la solución energética para Chile? La eficiencia energética, en palabras sencillas, es usar bien la energía, es ahorrar sin perder la calidad de vida o calidad de producción y también implica optimizar la relación cantidad de energía consumida y los productos y servicios finales obtenidos. Qué podemos hacer en casa? Si bien el consumo de electricidad en el sector residencial no resulta ser el mayor en gasto en el país, es conveniente saber qué medidas podemos llevar a cabo en nuestras casas para ahorrar. Todos los días realizamos tareas que implican un gasto innecesario o un derroche de electricidad que podemos evitar. La Agencia Chilena de Eficiencia Energética (ACHEE) propone una serie de recomendaciones de eficiencia energética en el ámbito eléctrico, entre ellas: Al escoger un artefacto, hay que considerar la información contenida en la etiqueta de eficiencia energética. Es recomendable usar la lavadora y secadora con su carga máxima. Al planchar, es ideal acumular una determinada cantidad de ropa. También se sugiere planchar solo lo estrictamente necesario, ya que planchar todas las prendas consume más energía. Apagar y desenchufar los aparatos eléctricos que no se estén usando. Desenchufar los aparatos eléctricos en las noches, puesto que aunque estén apagados y enchufados, de todas formas consumen energía. Desenchufar el cargador y transformadores de celulares y computadores. Si quedan enchufados, sigue gastando energía. Mantener el computador en modo ahorro de energía. Apagar la pantalla cuando no se esté en el lugar de trabajo. Es muy útil para ahorrar electricidad reunirse en familia para ver televisión. Esto también es un buen aporte para aumentar los tiempos que pasas con quienes más quieres. Analiza, comenta y responde: 1. Así como los organismos requieren nutrientes para obtener energía, un país necesita aprovechar sus recursos energéticos para conseguirla. Considerando sus características, costo, contaminación derivada de su uso y cantidad de energía que reportan, cuáles piensas tú que son los recursos energéticos que debieran utilizarse en el país? y por qué? Fuente: Puentes del Saber Ciencias Naturales 7 básico, Editorial Santillana 2014.

6 6 II. CIRCUITOS ELECTRICOS 1. Completa el cuadro y define los siguientes conceptos. Concepto Se abrevia con: Se define como: Su unidad de medida es: Se calcula como: Voltaje Corriente eléctrica Resistencia eléctrica Compara las características de los circuitos en serie y en paralelo que se presentan a continuación y responde las preguntas que se plantean:

7 7 2. Realiza un dibujo de un circuito en serie y uno en paralelo formado por una pila y cuatro ampolletas. CIRCUITO EN SERIE CIRCUITO EN PARALELO 3. Realiza un circuito mixto formado por tres ampolletas en serie unidas a una ampolleta en paralelo: CIRCUITO MIXTO

8 8 4. Realiza un dibujo que represente la simbología de los siguientes elementos de un circuito eléctrico: a) Interruptor: b) Generador: c) Pila o batería: d) Resistencia: 3. Para el dispositivo de la figura, se tiene A, B y C son interruptores; L1, L2 y L3 ampolletas. Completa las siguientes frases según corresponda: I. al abrir el interruptor A, se apagará... II. al abrir el interruptor B, se apagará... III. al abrir el interruptor C, se apagará 4. En el circuito de la figura, el fusible de protección que deja pasar como máximo una corriente de 30 [A]. Si las corrientes que pasan por los aparatos son: Ampolletas: 2A cada una. Ducha eléctrica: 25 A. Refrigerador: 3,5 A. Según la información encierra en un círculo en cuál(es) de los siguientes casos el circuito no podría funcionar? I. Se conectan el refrigerador y una ampolleta. II. Se conectan la ducha eléctrica y ambas ampolletas. III. Se conectan todos los aparatos eléctricos simultáneamente. IV. Se conectan la ducha eléctrica, el refrigerador y una ampolleta.

9 9 5. La figura muestra un circuito formado por tres ampolletas iguales R1, R2 y R3 conectadas a una batería de 48 V. Según la información encierra en un círculo cuál(es) de las siguientes afirmaciones son correctas? I. R1 y R2 están conectadas en serie. II. R1 y R2 están conectadas en paralelo III. R1 y R3 están conectadas en paralelo. IV. R2 y R3 están conectadas en serie. V. Si se quema R1 las tres ampolletas dejan de funcionar. 6. La figura muestra un circuito en serie formado por dos ampolletas de resistencia R1 y R2, si el voltaje entre los puntos AB = 8 V y el voltaje entre los puntos CD = 4 V. cuál será el voltaje total proporcionado por la batería? 7. La figura muestra un circuito formado por dos ampolletas de resistencias R1 y R2, si el voltaje proporcionado por la batería es de 12 V, cuál es el voltaje entre los puntos AB y CD?

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