B Acumuladores de corriente eléctrica

Transcripción

1 1 B Acumuladores de corriente eléctrica Condensadores Distintos tipos de condensadores.

2 2

3 3 Configuraciones para acoplar condensadores.

4 Pilas y baterías a) Características de las pilas y baterías: Resistencia interna. Capacidad. Fuerza electromotriz. b) Acoplamiento de pilas y baterías. De igual forma que los condensadores. 4 Distintos tipos de baterías (pilas recargables).

5 5 C Elementos de control y maniobra

6 D Elementos de protección de circuitos 6 Elementos de protección de circuitos.

7 7 E Receptores Tipos de receptores

8 8 Codificación de los valores de las resistencias fijas.

9 Acoplamiento de receptores Acoplamiento en serie. 9 Circuito en serie y su equivalente.

10 10 Acoplamiento en paralelo. Acoplamiento de dos lámparas en paralelo.

11 11 Acoplamiento mixto de receptores. Acoplamiento de receptores en serie-paralelo (mixto).

12 15.4. Leyes de Kirchhoff A Primera ley de Kirchhoff En cualquier nodo del circuito (punto de la red donde concurren dos o más conductores), la suma de las intensidades de corriente que llegan es igual a la suma de las intensidades que salen. Nodo de un circuito de c.c. 12

13 B Segunda ley de Kirchhoff En todo circuito cerrado, la suma algebraica de las fuerzas electromotrices (tensiones que producen los generadores) es igual a la suma algebraica de las caídas de tensión (debido a los receptores existentes). Es decir: Σe = Σ R I Circuito de c.c. con una sola malla. 13

14 Distribución de energía eléctrica A Transformadores eléctricos (c.a)

15 15 Transformador.

16 B Caída de tensión en el transporte de electricidad Transporte de energía eléctrica. 16

17 C Cálculo de líneas Cálculo de líneas. 17

18 15.6. Simbología, esquemas eléctricos y planos 18 Símbolos empleados en instalaciones eléctricas.

19 15.7. Circuitos eléctricos domésticos A Densidad de corriente y cálculo de secciones 19 Densidades de corriente en A/mm2 para conductores desnudos al aire.

20 15.8. Montaje y experimentación de circuitos de c.c. Puente de Wheatstone. Determinación de una resistencia mediante el puente de Wheatstone. 20

21 Medida de intensidades mediante shunt. 21 Shunt para la medida de intensidades grandes.

22 15.9. Normas de seguridad en instalaciones eléctricas Características de los conductores Aislamiento. Identificación de colores. Secciones mínimas. Caída de tensión máxima. Conductores: cables de diversos tipos. 22

23 Situación de los conductores en las paredes Zonas por las que tiene que ir el cableado de una instalación eléctrica. Zonas restringidas en la zona de baño. 23

24 24 PROBLEMAS Y EJERCICIOS 1.- Una corriente permanente de 10 A de intensidad circula por un conductor durante un tiempo de un minuto. Hallar la carga desplazada. (Sol: 600 C) 2.- Calcula la resistencia eléctrica de una varilla de platino de 50 cm de longitud y 4 mm de diámetro. (Sol: 4, W) 3.- Un alambre que mide 500 cm, presenta una resistencia de 1 kw. Qué longitud deberá tener para obtener una resistencia de 300 W? (Sol: 1,5 m) 4.- La resistencia de un alambre de aleación de aluminio es W teniendo un largo de 18,36 m y una resistividad similar a la de la plata. Calcular el diámetro del alambre. (Sol: 61,917 mm) 5.- Una corriente de 0,5 A de intensidad ha circulado por un conductor durante media hora. Cuántos electrones han pasado? (Sol: 5, electrones) 6.- La corriente que circula por un circuito doméstico es de 6 A. Si una bombilla, por la que circula una intensidad de sólo 1,2 A, está encendida las 24 horas del día, cuánta carga circulará? Expresa el resultado en C y en número de electrones. (Sol: C; 6, electrones) 7.- Ordena de menor a mayor resistencia, las siguientes resistencias: 124 kw, 0,025 MW, W, 23 kw y 0,13 MW. 8.- Cuál es la resistencia de una bombilla eléctrica, si conectada a una fuente de 10 V, pasa por ella una intensidad de 10 ma? (Sol: 1 kw)

25 Qué intensidad pasa por una plancha eléctrica que trabaja con 220 V si su resistencia es de 20 W. (Sol: 11 A) 10.- Qué cantidad de calor suministra una estufa de 2 kw de potencia, en una hora de funcionamiento, si está conectada a una red de 220 V? Cuál es la intensidad que absorbe? Cuál es su resistencia? (Sol: kj; 9,09 A; 24,2 W) 11.- La f.e.m. de una pila es 3,31 V y su resistencia interna es de 0,02 W. Se le conecta una resistencia de 3 W. Calcula la intensidad de la corriente y la diferencia de potencial en bornes de la pila. (Sol: 1,096 A; 3,288 V) 12.- Qué potencia se pierde por efecto Joule en un cable de 10 W de resistencia cuando circulan 15 A? Calcula también la energía disipada, así como el calor producido enuna hora. (Sol: W; J; Kcal) 13.- Una pila seca tiene una f.e.m. de 2,52 V. Halla su resistencia interna si la corriente de cortocircuito vale 25 A. (Sol: 0,1008 W) 14.- La resistencia interna de un acumulador de 12 V es de 2,8 mw. Cuál es, teóricamente, la corriente máxima en caso de cortocircuito? (Sol: 4.285,7 A) 15.- Calcula la capacidad equivalente del sistema de la figura: (Sol: 0,625 mf)

26 Se conecta un condensador de 120 mf en serie con otro de 80 mf. Cuál es la capacidad equivalente del conjunto. (Sol: 48 mf) 17.- Dos resistencias de 40 y 20 ohmios se conectan en serie a una tensión de 200 V. Calcula: a) Resistencia total. (Sol: 60 W) b) Intensidad que circula por las resistencias. (Sol: 3,33 A) 18.- Dos resistencias de 15 y 75 ohmios se conectan en paralelo a una tensión de 125 V. Calcula: a) La resistencia total. (Sol: 12,5 W) b) La intensidad total. (Sol: 10 A) c) La intensidad por cada una de ellas. (Sol: 8,33 A; 1,67 A) 19.- Qué colores deberá tener una resistencia de 15 kw? (Sol: Marrón-Verde-Naranja-) 20.- Se conectan tres dispositivos en paralelo. La resistencia de uno de ellos es de 900 W y la de otro, de W. Calcula la resistencia del tercer dispositivo si la resistencia total es de 200 W. (Sol: 346,15 W) 21.- Se tienen dos resistencias de 10 y 15 W. Se las conecta a una diferencia de potencial de 8 V. Calcula la intensidad total del circuito y en cada una de las resistencias cuando se las conecta: a) En serie. (Sol: I T = 0,32 A; I 1 = 0,32 A; I 2 = 0,32 A) b) En paralelo. (Sol: I T = 1,33 A; I 1 = 0,8 A; I 2 = 0,53 A)

27 Halla la intensidad de corriente por cada una de las ramas del circuito: (Sol: I 1 = 1,6265 A; I 2 = 0,9365 A; I 3 = 0,69 A; I 4 = 0,375 A; I 5 = 1,6265 A; I 6 = 2 A) (Soluciones en valor absoluto) 23.- Halla la intensidad de corriente por cada una de las ramas del circuito: (Sol: I 1 = 0,66 A; I 2 = 0,059 A; I 3 = 0,514 A; I 4 = 1,234 A; I 5 = 0,72 A; I 6 = 0,72 A) (Soluciones en valor absoluto)

28 En el circuito de la figura, calcula: a) La intensidad de corriente por cada resistencia. (Sol: I 1 =7,06 A; I 2 =17,63 A; I 3 =24,69 A) b) La tensión en cada resistencia. (Sol: V 1 =3,53 V; V 2 =3,526 V; V 3 =2,469 V) (Soluciones en valor absoluto) 25.- Calcula la potencia que se pierde en un conductor de cobre de 200 m de longitud y 1,6 mm 2 de sección que alimenta a un ascensor de 4 kw de potencia a una tensión de 220 V. (Sol: 710,74 W 17,77 %) 26.- Cuál sería la pérdida de potencia si aumentamos la sección de los conductores del ejercicio anterior a 3 mm 2? (Sol: 378,84 W 9,47 %) 27.- Si colocamos una resistencia de 1 k entre los terminales A y B, qué intensidad de corriente circulará por ésta? (Sol: I = 8,755 ma)

29 Cuántos electrones pasan por un conductor en una hora, si la intensidad es de 2 ma? (Sol: 4, electrones) 29.- Cuál será la longitud de un hilo conductor de 1 mm 2 de sección, de cobre, para que tenga una resistencia de 20 W? (Sol: 1.162,79 m) 30.- Cuál es el valor que me indican los colores de las siguientes resistencias?: a) amarillo, marrón, azul, oro. (Sol: 41 MW ± 5 %) b) naranja, rojo, amarillo, plata. (Sol: 320 kw ± 10 %) Con qué código de colores indicaríamos los siguientes valores? c) 170 kw ± 5 % (Sol: Marrón-Violeta-Amarillo-Oro) d) 15 W ± 10 % (Sol: Marrón-Verde-Negro-Plata) 31.- En el circuito de la figura, calcula: a) La resistencia equivalente. (Sol: 28,75 W) b) La intensidad de corriente que circula por cada rama. (Sol: I 20 = I 5 = 1,391 A; I 10 = 0,5217 A; I 15 = 0,3478 A) c) La potencia que disipa cada resistencia y la que entrega el generador. (Sol: P G = 55,648 W; P 20 = 38,7 W; P 5 = 9,675 W; P 10 = 2,721 W; P 15 = 1,814 W) NOTA: el valor de las resistencias viene dado en ohmios Por una sección de un conductor ha pasado una carga de 120 C en 2 minutos. Calcula la intensidad de corriente. (Sol: 1 A) 33.- Cuál es la resistencia de un calefactor eléctrico conectado a la red pública de 220 V si deja pasar una intensidad de 300 ma? (Sol: 733,33 W)

30 Qué caída de tensión se produce entre los extremos de una resistencia de 10 kw cuando circule una corriente de 46 ma? (Sol: 460 V) 35.- A una tensión de 300 V se produce un cortocircuito mediante un conductor cuya resistencia es de 0,005 Ω. Cuál será la intensidad de cortocircuito? (Sol: A) 36.- En el circuito de la figura, calcula la intensidad de corriente que circula por cada una de las resistencias: (Sol: I 1 = 2,4157 A; I 2 = 1,3197 A; I 3 = 1,096 A; I 4 = 0,1624 A; I 5 = 1,2584 A; I 6 = 1,1573 A) (Soluciones en valor absoluto) 37.- Calcular el calor desprendido por una lámpara incandescente de 160 W conectada durante cinco horas. Suponer que el 80 % de la energía se transforma en calor. (Sol: 552,96 kcal) 38.- Completa la siguiente tabla:

31 31 DIBUJO DE LOS COLORES VALOR OHMICO TOLERANCIA VALOR MÁXIMO VALOR MÍNIMO Plata Oro 1500Ω 1% 5kΩ 2% Plata Plata 3MΩ 5% 3k1Ω 20%