Unidad didáctica: Electricidad, electromagnetismo y medidas

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1 Unidad didáctica: Electricidad, electroagnetiso y edidas CURSO 3º ESO versión 1.0 1

2 Unidad didáctica: Electricidad, electroagnetiso y edidas ÍNDICE 1.- Introducción..- Corriente eléctrica..1.- Corriente continua...- Corriente alterna. 3.- Magnitudes Eléctricas Relación entre las agnitudes, Ley de Oh Potencia y energía eléctrica. 4.- Circuitos básicos Circuito serie Circuito paralelo Circuito ixto. 5.- Introducción al electroagnetiso. 6.- Aplicaciones del electroagnetiso Electroián Relé Alternador Dinao y otor de corriente continua Transforador. 7.- Aparatos de edida Óhetro, conexionado Voltíetro, conexionado Aperíetro, conexionado Políetro, conexionado. 8.- Actividades. 1.- Introducción. La sociedad actual se ha convertido en una sociedad dependiente de la electricidad. Si iraos a nuestro alrededor la cantidad de aparatos que depende directa o indirectaente de ella es tal, que no podeos iaginarnos un solo día sin ella. Iluinación de viviendas, electrodoésticos, relojes, ordenadores, óviles, otores de vehículos, seáforos, bobas de agua y un sinfín de aparatos que dependen de la electricidad. Sin ebargo no necesitan el iso tipo de corriente eléctrica todos los aparatos. Unos necesitan pequeñas corrientes continuas, coo las que entregan las pilas y otros necesitan grandes corrientes alternas, coo la que entrega la red eléctrica..- Corriente eléctrica. Se llaa corriente eléctrica, al paso ordenado de electrones a través de un conductor. Pero se puede hacer que estos electrones pasen siepre en la isa dirección (corriente continua) o que cabien el sentido de paso e incluso que varíe la cantidad de electrones que pasan cada vez (corriente alterna). Electrodoésticos de corriente alterna Corriente continua (c.c.)

3 El aparato que convierte la corriente alterna en corriente continua se llaa fuente de alientación. Una de sus aplicaciones es cargar los teléfonos óviles. Corriente alterna (c.a.) Según sea el receptor que quereos alientar debeos utilizar una u otra. La conversión de corriente alterna en continua o viceversa es uy fácil con los sisteas electrónicos actuales. La inensa ayoría de aparatos electrónicos utilizan la corriente continua ya que deben controlar el paso de los electrones de una fora uy selectiva. Sin ebargo la ayor parte de la producción y transporte de la corriente es alterna, por lo que se debe transforar la corriente alterna en continua..1.- Corriente continua. Cargador de óviles..- Corriente alterna. La corriente alterna se puede obtener por étodos ecánicos coo lo hace un alternador, o por conversión de la corriente continua en alterna, el aparato que hace esto se llaa inversor. Se trata de un valor de tensión que varia constanteente en el tiepo, toando valores positivos, cero y negativos. La corriente continua se puede obtener por edio de étodos quíicos, coo lo hacen las pilas y baterías, por étodos ecánicos coo lo hace una dinao, o por otros étodos, fotovoltaico, par térico, etc. Corriente continua (c.c.) Por tratarse de un valor de tensión que peranece constante en el tiepo, dificulta la interrupción de la isa cuando los valores son elevados, por lo que se utiliza en aparatos de uy baja tensión, hasta 4 Voltios. Antiguaente tabién se utilizaba en otores de gran potencia en los que deseábaos controlar la su velocidad, pero hoy en día esto está casi en desuso. El valor que caracteriza a la corriente continua es el voltaje (Vcc), que peranece invariante en el tiepo. Magnitudes de la corriente alterna (c.a.) Los valores que caracterizan a la corriente alterna son: Valor áxio (Vax): es el valor de cresta que alcanza la corriente alterna, puede ser positivo o negativo, tabién se le conoce coo valor de pico (Vp). Para la tensión de la red es de ± 35 V. Valor instantáneo (Vi): Es el valor que toa la corriente en un oento deterinado. Se calcula a partir de la fórula: Vi = Vax * sen (ωt). Donde ωt es el ángulo en el que deseaos obtener el valor instantáneo. 3

4 Valor eficaz (Vef): Es el valor de corriente continua por el que debeos sustituir la corriente alterna para que produzca el iso efecto. Se calcula con la fórula: Vef = Vax / Para la corriente de la red es de 30 V. Periodo (T): Es el tiepo que tarda en producirse un ciclo copleto de la corriente. Corresponde con 360º. Para la corriente de red es de 0 s. La frecuencia (F): Es el núero de ciclos copletos que se producen en 1 segundo. Se calcula con la fórula: F = 1/T Para la corriente de la red es de 50 Hz. Una ventaja de la corriente alterna es que en cada ciclo el valor de la tensión pasa por cero, y esto facilita la desconexión de los aparatos. Otras ventajas frente la corriente continua son: - Perite auentar o disinuir el voltaje por edio de transforadores. - Se transporta a grandes distancias con poca pérdida de energía. - Es posible convertirla en corriente continua con facilidad. Cuando el núero de electrones es enor que el de protones, se dice que el átoo está cargado positivaente. Y cuando el núero de electrones es ayor que el de protones, se dice que está cargado negativaente. La carga eléctrica (q) de un cuerpo expresa el exceso o defecto de electrones que hay en sus átoos. Su unidad es el Culobio (C). 1 Culobio equivale a 6,5 x10 18 electrones. La intensidad (I), es la cantidad de carga eléctrica que circula por un conductor en una unidad de tiepo. Las unidades son: I = q /t Aperios = Culobios /segundo Para que los electrones se desplacen por un conductor es necesaria una diferencia de potencial o fuerza electrootriz (V) entre sus extreos. Su unidad es el Voltio. Esto se consigue conectando cargas de distinto signo en sus extreos. 3.- Magnitudes Eléctricas. Coo se recordará, la ateria está constituida por oléculas, que a su vez están constituidas por átoos. Fuerza electrootriz que ipulsa la corriente de electrones a través un conductor No todos los cuerpos periten que pasen los electrones con la isa facilidad. Átoo El átoo, lo foran un núcleo que contiene protones y neutrones, y alrededor de dicho núcleo giran los electrones. Cuando el núero de protones y de electrones coincide en un átoo, se dice que es neutro. La resistencia (R), es la dificultad que opone un cuerpo al paso de los electrones. Su unidad es el Ohio (), y depende del aterial del cuerpo, y de sus diensiones. Cuando su valor es alto decios que un aterial es aislante, si por el contrario es pequeña decios que es conductor. La forula que calcula la resistencia de una barra o de un hilo es: L R = ρ S Donde: 4

5 R es el valor de la resistencia en ohios () ρ es la resistividad del aterial ( ) L la longitud del eleento. S la sección del eleento. La resistividad (ρ ) es una propiedad intrínseca de cada aterial, cada aterial tiene la suya, indica la dificultad que encuentran los electrones a su paso. Material resistividad ( ρ ) Unidades Plata 0,01 Cobre 0,017 Oro 0,04 Aluinio 0,083 Hierro 0,1 Estaño 0,139 Mercurio 0,94 Madera De 108 x 10 6 a x 10 6 Vidrio Por ejeplo: Una barra de cobre de 0 de longitud y 10 de sección tiene una resistencia de L 0 R = ρ = 0,017 = 0, 0344 S 10 y lo enunció con la llaada Ley de Oh, de la siguiente anera: La Intensidad que circula por un circuito es proporcional a la tensión que aplicaos en él e inversaente proporcional a la resistencia que opone a dicha corriente. Esto se expresa con la fórula: V I = R Donde la I se ide en Aperios, la V en Voltios y la R en ohios. Por ejeplo: En el circuito de la figura, la pila tiene una diferencia de potencial de 9 Voltios, la resistencia de la bobilla es de 150. Qué intensidad de corriente saldrá de la pila y atravesará la bobilla? Solución: I V 9 = = = 0, A R Luego circularán 0,06 A por la bobilla. Cuando hablaos de corrientes alternas los valores que debeos tener en cuenta son los eficaces. Por ejeplo en el circuito siguiente la corriente eficaz será:: Si la barra es de adera de 0 de longitud y 10 de sección su resistencia será de R = ρ L S 6 0 = 108x10 = 16x Relación entre las agnitudes, Ley de Oh. A principios del siglo XIX, Georg Sion Oh descubrió la relación que existía entre la corriente, la tensión y la resistencia de los circuitos eléctricos Vef 30 I ef = = = 1, 533A R 150 Luego circularán 1,533 A eficaces por la bobilla. 5

6 3..- Potencia y energía eléctrica. La potencia eléctrica que puede desarrollar un receptor eléctrico se puede calcular con la fórula: P = V I Donde: P es la potencia en vatios (W). V es el voltaje (V). I es la intensidad (A). Ahora bien, cuando se trata de corriente alterna los valores de voltaje e intensidad deben ser los eficaces. P = V I ef Si nos ayudaos de la Ley de Oh, podeos expresar la potencia en función de otros paráetros. P = V I V I = R ef ef V P = R Donde la potencia depende del voltaje al cuadrado y de la inversa de la resistencia del receptor. Otra fora de expresarlo es: P = V I V = R I P = I R Donde la potencia depende de la corriente al cuadrado que circula por el receptor y de la resistencia. La resistencia es un característica constructiva, que hace a los receptores capaces de entregar ayor o enor potencia. Pero dependiendo de la tensión que aplicaos a dicho receptor el valor de la potencia variará. Para que se entienda ejor que es la potencia, podeos pensar en una bobilla que tiene una potencia de 5 W luce poco, resistencia de 116, ientras que una bobilla de 100 W, resistencia de 59, luce ucho ás. La cantidad que lucirá cada una de ellas dependerá de la tensión que le apliqueos en sus extreos. Por ejeplo: Calcula la potencia con la que luce una bobilla de 59, si la conectaos a una tensión de 110 V. V 110 P = = =. 87W R 59 Otro ejeplo: Si una bobilla tiene los siguientes datos noinales 30V, 60W. Indica que potencia entregará cuando la conectaos a una tensión de 390 V. Priero calculaos cuál es su resistencia. V 30 R = = = P 60 y después cuál es la potencia que entrega en las condiciones de trabajo. V 390 P = = = W R Pero cuando teneos el receptor conectado durante un tiepo lo que necesitaos conocer es la energía que consue. La fórula que lo calcula es: E = P t Donde: E es la energía en Julios (J). P es la potencia en vatios (W). t es el tiepo en segundos (s). En el caso de corriente alterna se tratara de valores eficaces. Por ejeplo: Calcula la energía que se consue cuando teneos encendida una bobilla de 100 vatios durante 10 horas. Pasaos las horas a segundos: Luego la energía será: 3600s t = 10 h = 36000s 1h E = P t = 100 W 36000s = J = 3, 6MJ Coo los julios son una unidad uy pequeña noralente la energía se expresa en KW h (kilo vatios hora) unidad que no pertenece al Sistea Internacional. La energía expresada en KW h del ejercicio anterior será: E = P t = 0,1KW 10h = 1KW h 4.- Circuitos básicos. El efecto inductivo, capacitivo y resistivo en los circuitos de corriente alterna hace que aparezca un desfase entre tensión e intensidad en los eleentos. Este efecto excede con ucho al interés de esta unidad por lo que se calcularán los circuitos coo si fuesen de corriente continua o si solaente tuvieran resistencia en corriente alterna. 6

7 4.1.- Circuito serie. Un circuito serie, es aquel que tiene conectados sus receptores uno a continuación del otro. Coo conclusión, se puede observar que al repartirse la tensión entre las bobillas esto se refleja con una disinución de la luinosidad de cada una de ellas. Otra observación interesante de este circuito es que si se rope una de las bobillas, se interrupe el circuito y deja de lucir la otra bobilla Circuito paralelo. Circuito serie Un circuito paralelo, es aquel que tiene conectados los terinales de sus receptores unidos entre si. Se caracteriza por: La resistencia total del circuito es la sua de las resistencias que lo coponen. R T = R 1 + R La corriente que circula es la isa por todos los eleentos. I T = I 1 = I La fuerza electrootriz generada por el generador se reparte entre los distintos eleentos. V = V 1 + V Por ejeplo: En el circuito serie anterior el generador tiene una diferencia de potencial de 30 Voltios y la resistencia de las bobillas es de 60 y 330. Calcular todos los valores de este circuito? Solución: La resistencia total será: R T = R 1 + R = = 590 De la ley de Oh podeos obtener la corriente total: VT 30V IT = = = 0, 3898A R 590 T La corriente que circula por cada eleento es igual: I T = I = I 0, 3898A 1 = De la ley de Oh podeos obtener la tensión en cada eleento: V = R I = 60 * 0,3898A 101, 35V 1 1 * 1 = = R * I = 330 * 0,3898A = V 18, 64V Coo coprobación teneos que: V T = V + V = 101,35V + 18,64V 9, 99V 1 = Se caracteriza por: Circuito paralelo La inversa de la resistencia total del circuito es la sua de las inversas de las resistencias que lo coponen = + R T R R Otra fora de expresar la resistencia total cuando son dos los R1 * R R T = eleentos es: R1 + R La corriente total que sale del generador se reparte por todos los eleentos. La fuerza electrootriz generada por el generador llega por igual a todos los eleentos. Por ejeplo: 1 I T = I 1 + I V T = V 1 = V En el circuito paralelo anterior el generador tiene una diferencia de potencial de 30 Voltios y la resistencia de las bobillas es de 60 y 330. Calcular todos los valores de este circuito? Solución: 7

8 La resistencia total será: R T = R1 * R 60 *330 = = 145. R + R De la ley de Oh podeos obtener la corriente total: VT 30V IT = = = 1, 58A R T La tensión que tiene cada bobilla es igual a la del generador: V T = V = V 30V 1 = De la ley de Oh podeos obtener la corriente en cada eleento: V1 30V I1 = = = 0, 885A R 60 1 V 30V I = = = 0, 697A R 330 Circuito ixto Este circuito aglutina las características de los dos circuitos, por lo que se tiene que resolver por partes, en prier lugar se resuelven los eleentos que están en paralelo, y luego los que están en serie. Las bobillas y 3 están en paralelo luego tendreos: La resistencia total de las bobillas y 3 será: R R R P = R + * R3 La corriente total que circula por las dos bobillas es: I P = I + I3 La diferencia de potencia en las dos bobillas será la isa. V P = V 1 = V 3 Coo coprobación teneos que: I T = I + I = 0,885A + 0,697 A 1, 58A 1 = Circuito con resistencia equivalente del paralelo R P Coo conclusión, se puede observar que la tensión en las bobillas es la isa y esto se refleja con la isa luinosidad que si estuviesen solas cada una de ellas. Otra observación interesante de este circuito es que aunque se ropa una de las bobillas, no afecta a la otra y sigue luciendo con noralidad. Los aparatos de nuestras viviendas están conectados en paralelo Circuito ixto. Un circuito ixto, es aquel que tiene eleentos en paralelo y en serie. Por ejeplo, las bobillas y 3 están conectadas en paralelo y a la vez las dos en serie con la 1. La bobilla 1 esta en serie con la resistencia equivalente del paralelo de las bobillas y 3, luego tendreos: La resistencia total del circuito es la sua de las resistencias que lo coponen. La corriente que circula es la isa por los dos eleentos. La fuerza electrootriz generada por el generador se reparte entre los distintos eleentos. Por ejeplo: R T = R 1 + R P I T = I 1 = I P V + T = V 1 V P En el circuito ixto anterior el generador tiene una diferencia de potencial de 30 Voltios y la resistencia de las bobillas es de 60, 330 y 130. Calcular todos los valores de este circuito? Solución: La resistencia de las bobillas en paralelo será: R P = R * R3 330 *130 = = 93, R + R La resistencia total será la sua de R P y R 1 8

9 R T = R + R = ,6 = 353, 6 1 P.- Orientan sus oléculas en la isa dirección. De la ley de Oh podeos obtener la corriente total: VT 30V IT = = = 0, 65A R 353,6 T La corriente que circula tanto por la bobilla 1 coo por la resistencia equivalente del paralelo, será igual a la total. Moléculas orientadas 3.- Crean dos polos opuestos en sus extreos, y de ellos salen líneas de fuerza que van de uno al otro. IT = I1 = I P = 0, 65A De la ley de Oh podeos obtener la tensión que hay tanto en la bobilla 1 coo en la resistencia equivalente del paralelo de las bobillas y 3. V = R I = 60 * 0,65A 169V 1 1 * 1 = VP = RP * I P = 93,6 * 0,65A = 60. 6V La tensión que tienen las bobillas y 3 es igual a la del paralelo: V P = V = V 60, 6V 1 = Polos y líneas de fuerza de un ián 4.- Cuando enfrentaos dos polos de distinto tipo se atraen. 5.- Cuando enfrentaos dos polos del iso tipo se repelen. De la ley de Oh podeos obtener la corriente en las bobillas y 3: V 60,6V I = = = 0, 184A R 330 V3 60,6V I3 = = = 0, 466A R 130 Coo coprobación teneos que: 3 Atracción y repulsión de ianes 6.- Los polos norte y sur no se pueden separar. Si se parte un trozo del aterial, cada trozo vuelve a ser un ián con polo norte y sur. I P = I + I = 0,184A + 0,466A 0, 65A 3 = 5.- Introducción al electroagnetiso. El ser huano hace ucho tiepo se dio cuenta de que en la naturaleza existen ateriales que eran capaces de atraer al hierro, coo la agnetita. Algunas de las propiedades que tiene son: 1.- Atraen al hierro, y otros etales coo cobalto, níquel y sus aleaciones. Ianes unidos a un hierro No existe un solo polo 7.- Sus propiedades atraviesan objetos coo papel, adera, plásticos, etc. 8.- Si frotaos un objeto de acero con un ián, el objeto adquiere las propiedades agnéticas del ián y se coporta coo tal. De anera que es uy fácil transitir el agnetiso a un destornillador, una aguja de coser y otros objetos. Los ianes tienen un capo agnético que los rodea, es uy fácil observarlo si dejaos liaduras de hierro cerca del ián que se sitúan sobre las líneas de fuerza del iso. 9

10 Si este conductor lo cerraos forando espiras, los capos agnéticos de todas las espiras se suan en el interior de la bobina, produciendo un capo agnético ayor. Líneas de fuerza de un ián con liaduras de hierro Hace ás de dos il quinientos años, los chinos ya conocían estas propiedades y crearon la priera brújula al concebir la tierra coo un enore ián. Con ella podían conocer la orientación del norte y del sur en cualquier lugar. El polo norte agnético corresponde con el sur geográfico, y el polo sur agnético corresponde con el polo norte geográfico. Capo agnético generado en una bobina Este proceso es reversible, es decir, si en el interior de una bobina haceos que varíe un capo agnético, conseguireos que circule corriente por la bobina. El coportaiento de la bobina es coo el de un ián eléctrico. El capo agnético genera corriente alterna Norte agnético y sur terrestre Tabién se observó que el paso de la corriente eléctrica por un conductor creaba un capo agnético alrededor del conductor siguiendo la regla de la ano derecha. A este capo agnético generado eléctricaente se le llaa electroagnetiso. 6.- Aplicaciones del electroagnetiso. El capo agnético creado con electricidad (electroagnetiso) tiene últiples aplicaciones, puesto que aparece cuando hay corriente eléctrica y desaparece cuando cesa la corriente eléctrica. Alguna de las aplicaciones del electroagnetiso son las siguientes: Electroián. El electroián consiste en una bobina en la que heos introducido un núcleo de hierro dulce. Cuando haceos pasar corriente por la bobina, el hierro se coporta coo un ián. Si deja de pasar la corriente el hierro pierde sus propiedades agnéticas. Capo agnético generado por el paso de corriente 10

11 Relé Electroián Esquea y síbolo del relé Existen varias posibilidades en el circuito de potencia, un interruptor, un conutador, dos conutadores, etc. Esquea y síbolo del electroián Algunas de las aplicaciones del electroián son: - Separar latas de hierro, clavos, etc. en los vertederos, y otro tipo de industrias. - Manipulación de vehículos en desguaces. - En los zubadores y tibres. - Manipulación de planchas etálicas en la industria Relé. El relé es una cobinación de un electroián y un interruptor. Consta de dos circuitos el de ando y el de potencia. En el circuito de potencia hay un interruptor, con sus contactos disponibles. El circuito de ando es el electroián que ediante un ecaniso cuando circula corriente por él, hace que se cierre el contacto del interruptor de potencia. Cuando deja de circular corriente por el electroián el ecaniso hace que se abra el contacto de potencia Alternador. Síbolos del relé Cuando oveos un conductor en el interior de un capo agnético, circula corriente a través de este conductor. 11

12 Alternador Generador lineal La fórula que relaciona a estas agnitudes es: E= B* l *v Donde: E = fuerza electrootriz. B= capo agnético. v = velocidad con la que se desplaza el conductor. l = longitud del conductor. Si haceos que circule corriente por un conductor soetido a un capo agnético, este se desplazará. El sentido de la corriente viene expresado por la regla de la ano derecha, oviiento capo - corriente (o, ca, co). Cuando haceos girar las espiras la parte de arriba pasa abajo y la de abajo arriba, por lo que el sentido de la corriente sobre el receptor se invierte. Adeás la corriente que se genera varia dependiendo de lo lejos que están los conductores de los polos. Cuando están ás cerca ayor es la corriente y cuando están ás lejos enor es la corriente. El aspecto que tiene la corriente es este: Motor lineal La fórula que relaciona a estas agnitudes es: F= B*i*l Donde: F = fuerza con la que se desplaza el conductor. B= capo agnético. i = intensidad. l = longitud del conductor. El síbolo es: Corriente alterna Si en lugar de poner un conductor poneos una bobina y la haceos girar, la corriente que circula es ayor, y se verá odificada según el ángulo que foran el capo agnético y la bobina. Toando valores positivos y negativos Síbolo del alternador onofásico Este es el aspecto de un alternador experiental de laboratorio. Esta característica se aprovecha para construir una áquina que genere corriente, el Alternador. 1

13 Alternador experiental Los alternadores coerciales disponen de varias bobinas, con ellos se genera la ayor parte de la energía eléctrica que consuios. Dinao experiental Teniendo la corriente el siguiente aspecto: Dinao y otor de corriente continua. Tal coo heos visto el funcionaiento de un alternador, si practicaos unas pequeñas odificaciones en los colectores de la bobina, podeos hacer que cada vez que cabian de arriba abajo, y de abajo a arriba los conductores activos de la bobina, se invierte el sentido de la corriente. Haciendo que la corriente siepre llegue en la isa dirección al receptor. Corriente pulsatoria Si increentaos el núero de bobinas del generador se consigue que la corriente sea casi continua, el conexionado se realiza ediante delgas. A este generador se le conoce coo dinao. Corriente continua Dinao En el generador experiental esto se consigue odificando la posición de las escobillas, haciendo que coincidan en la parte que se parte la delga en dos. La dinao es un áquina reversible de anera que si le aplicaos corriente continua en sus terinales se convierte en un otor. Igualente, si a un otor de corriente continua haceos girar su eje se coporta coo una dinao y genera corriente continua. Los síbolos son: Síbolo de la dinao y del otor de corriente continua 13

14 Las dinaos se utilizan para obtener corriente continua en vehículos autopropulsados (coches, otos, caiones,...) Transforador. Un transforador es una áquina que aprovecha la característica que tiene la corriente eléctrica de crear capos electroagnéticos y que los capos electroagnéticos crean corriente eléctrica. Consiste en dos bobinas unidas por un núcleo de hierro dulce, lainado, con pequeñas ipurezas, para conseguir ejores características frente a la conducción del electroagnetiso. Síbolo del transforador Entre la priera bobina y la segunda se cuple que abas transiten la isa potencia. P 1 = P O lo que es lo iso V 1 * I 1 = V *I Otra fora de expresarlo es: V 1 / V = I / I 1 = (relación de transforación). Tabién se cuple que la relación entre el núero de espiras de la priera bobina y la segunda es proporcional a la tensión que hay entre ellas. Tabién se le conoce coo relación de transforación. Transforador Cuando circula corriente por una de las bobinas esta se transfora en capo electroagnético se transite por edio del hierro dulce y cuando llega hasta la otra bobina esta convierte en corriente eléctrica. La utilidad del transforador es cabiar de valor la tensión y la corriente de una bobina a la otra. N 1 / N = V 1 / V = (relación de transforación). Los transforadores se utilizan en el transporte de la energía eléctrica. Cuando se genera, se eleva la tensión con ayuda de ellos, se transporta por las líneas, y se baja otra vez con transforadores hasta un valor con el que poder utilizarla, sin deasiados riesgos para las personas. 7.- Aparatos de edidas. Para edir las agnitudes eléctricas, deben utilizarse los aparatos correspondientes, aunque en la actualidad se utiliza uno que los contiene a todos el políetro Óhetro, conexionado. Para edir las resistencias debe utilizarse un Óhetro, se conecta tocando los terinales de la resistencia separada del resto del circuito. Su síbolo es: Transforador experiental El síbolo del transforador es: Síbolo del Óhetro 14

15 El conexionado para realizar la edición será: Aperíetro, conexionado. El aperíetro ide la corriente en aperios que circula por una raa de un circuito. La corriente puede ser continua o alterna, según el tipo de corriente se debe elegir el tipo de aperíetro. Su síbolo es: Conexión del Óhetro 7..- Voltíetro, conexionado. El voltíetro ide la tensión en voltios que tienen los eleentos. Debeos elegir un voltíetro de corriente continua o alterna, dependiendo del tipo de tensión que quereos edir. Su síbolo es: Síbolo del Aperíetro Para realizar la edición, el aperíetro debe conectarse en serie con la raa que quereos conocer su corriente. De anera que nos veos obligados a abrir el circuito e intercalarlo. El conexionado para realizar la edición será: Síbolo del Voltíetro Para realizar la edición el circuito debe estar conectado a la corriente y el voltíetro se debe colocar en paralelo al eleento del que quereos conocer su tensión. El conexionado para realizar la edición será: Conexión del aperíetro El aperíetro de corriente continua tiene polaridad por lo que hay que tener especial cuidado a la hora de conectar sus terinales. Si se conecta en paralelo el aperíetro, se puede destruir el fusible interno y dejar de funcionar Políetro, conexionado. En la actualidad todos estos aparatos y otros ás se encuentran en uno sólo conocido con el nobre de Políetro. Tabién se le conoce con el nobre de Tester o Multíetro. Conexión del voltíetro El voltíetro de corriente continua tiene polaridad por lo que hay que tener especial cuidado a la hora de conectar sus terinales. Existen dos tipos de políetros, los analógicos y los digitales. En los últios años los digitales se han extendido ucho ás llegando a ser casi los únicos que se utilizan hoy en día. El aspecto de un políetro digital es este: 15

16 Es uy iportante fijarse bien en el conexionado de las puntas, si se conectan unas puntas en un terinal equivocado se puede destruir el políetro. El terinal negro siepre se conecta en el coún y el rojo es que se conecta en V/ para resistencias y voltajes, o en A o 10A para intensidades que alcanzan coo valor áxio o 10 Aperios. 4º.- Seleccionar el valor ás alto de la escala que quereos edir, con el selector. 5º.- Conectar las puntas en el lugar adecuado del circuito o resistencia. 6º.- Mover el selector bajando de escala hasta que la lectura sea posible en el display. 8.- Actividades. 1.- Copleta el cuadro con los valores que faltan de las siguientes corrientes alternas. Políetro digital Coo puede observarse este políetro consta de dos voltíetros, dos aperíetros, un óhetro y un apartado para calcular la hfe de los transistores. Las partes en las que está divido son: V áxio V eficaz V instantáneo para 45º Periodo (T) Frecuencia (F) 410 V 40 s 9 V 1000 Hz 18 V 1,78 V 500 Hz 18V 1 s 315 V 50 KHz.- Calcula la resistencia de un conductor de cobre de 00 de longitud, si su sección es de 1, Calcula la resistencia de un conductor de aluinio de 5500 de longitud, si su sección es de Calcula la corriente que circula en el circuito siguiente: Partes del políetro digital Para realizar una edida debeos seguir siepre los siguientes pasos: 1º.- Encender el políetro. º.- Seleccionar la parte en la que quereos realizar la edición (Voltíetro, Aperíetro, Óhetro). 3º.- Coprobar que las puntas están en los terinales correctos, en caso contrario colocarlas. 5.- Cuál es la potencia que entrega la bobilla del ejercicio anterior? 6.- Disponeos de una bobilla con los siguientes valores noinales, 0 V / 100 W. a.- Indica cuál es su resistencia noinal. b.- Si la conectaos a 130 V, cuál será la corriente que la atraviesa? c.- En el supuesto anterior, qué potencia entrega? 16

17 7.- Calcula la energía que consue un receptor de 736 W que está funcionando durante 8 horas. Expresa el resultado en Julio y en KWh. 8.- Calcula la energía que consue una estufa con los siguientes datos noinales W, 30 V. Si la conectaos a 0 V durante 8 horas diarias durante 30 días. Qué ocurre si se desconecta una de las resistencias? Qué quiere decir el síbolo del generador? 1.- En el circuito siguiente, calcula: a.- La resistencia equivalente. b.- Corriente que pasa por cada resistencia. c.- Caída de tensión en cada resistencia. d.- Potencia en cada resistencia. Si el precio de un KWh es de 15 céntios de euro, cuanto costará la energía consuida durante este periodo?. 9.- Calcula la corriente que circula por la resistencia siguiente y la potencia que disipa Con ayuda de dos ianes, realiza las siguientes experiencias: 10.- En el circuito serie, calcula: a.- La resistencia equivalente. b.- Corriente que pasa por cada resistencia. c.- Caída de tensión en cada resistencia. d.- Potencia en cada resistencia. a.- Sitúa el ián bajo una cartulina y espolvorea liaduras de hierro sobre él, observa las líneas de fuerza que se dibujan. b.- Sitúa un ián bajo una cartulina y sitúa sobre ella un pequeño objeto de hierro (clavo), observa coo se desplaza con el ián. c.- Toa dos ianes e intenta unirlos por los isos polos. Y luego intenta unirlos por los polos opuestos Diseña un esquea de cóo se puede ontar un zubador con ayuda de un electroián. Qué ocurre si se desconecta una de las resistencias? 11.- En el circuito paralelo, calcula: a.- La resistencia equivalente. b.- Corriente que pasa por cada resistencia. c.- Caída de tensión en cada resistencia. d.- Potencia en cada resistencia Diseña un circuito donde se conecte un relé cuando activaos un interruptor. La conexión del relé hace que se apague una luz verde y se encienda una roja. Cuando cabiaos el estado del interruptor cabiará el estado de las luces observa las fotografías siguientes, cuál corresponde al conexionado de una dinao y cuál al de un alternador?. a) 17

18 Corriente continua de 130 A. b) 17.- Indica el lugar que debeos poner en el selector del políetro para edir los siguientes valores y donde conectar los terinales. Resistencia de 100 ohios. Tensión continua de 1V. Tensión alterna de 30V. Corriente alterna de 1 A. 18

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