3ºE.S.O. 4: ELECTRICIDAD

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1 Tecnologías 3ºE.S.O. Tema 4: ELECTRICIDAD

2 1. Qué es un átomo? Haz un dibujo de éste, señala sus elementos e indica la carga de cada uno de ellos. PROTÓN (carga POSITIVA) NEUTRÓN (SIN carga) ELECTRÓN (carga NEGATIVA) ÁTOMO Es la parte más pequeña en la que puede dividirse un elemento químico y que aún conserva sus propiedades.

3 2. Define corriente eléctrica. CORRIENTE ELÉCTRICA Es el movimiento ordenado de CARGAS (electrones, en general) a través de un material conductor (cobre, aluminio). Sentidos de circulación de la corriente (1) Sentido Convencional: la carga eléctrica se mueve del polo positivo (+) al negativo (-). (2) Sentido Real: la carga eléctrica se mueve del polo negativo (-) al positivo (+). (Ésta es la que realmente se produce). (1) (2) Normalmente trabajaremos con la corriente convencional.

4 3. Explica las diferencias que existen entre corriente continua y corriente alterna. Dibuja una gráfica para cada una que relacione V y t. CORRIENTE ALTERNA (AC) - Los electrones alternan el sentido de su movimiento indefinidamente. CORRIENTE CONTINUA (DC) - Los electrones se mueven en un solo sentido, del polo al +. - El valor de la corriente CAMBIA. - Es la generada por generadores eléctricos. - Voltajes mayores: 230V... - Usada en: lavadora, televisor, etc - El valor de la corriente es CONSTANTE. - Es la generada por pilas o baterías. - Voltajes pequeños: 1.5V, 4.5V, 9V - La usada en: linternas, móviles, arduino, etc.

5 3. Explica las diferencias que existen entre corriente continua y corriente alterna. Dibuja una gráfica para cada una que relacione V y t. 230V 20 ms (50Hz)

6 4. Voltaje, tensión eléctrica o diferencia de potencial. Unidades. Aparato de medida. VOLTAJE, TENSIÓN O DIFERENCIA DE POTENCIAL (V) Es la energía que un generador proporciona a cada unidad de carga (Culombio) para que recorra el circuito. Se representa por la letra V. UNIDADES Se mide en VOLTIOS (V). APARATO DE MEDIDA Voltímetro. Polímetro.

7 5. Intensidad de corriente eléctrica. Unidades. Aparato de medida. INTENSIDAD (I) La intensidad de corriente eléctrica se define como la cantidad de cargas eléctricas que pasan por una sección del conductor en la unidad de tiempo. Esta magnitud se representa con la letra I. UNIDADES Se mide en AMPERIOS (A). APARATO DE MEDIDA Amperímetro. Polímetro.

8 6. Resistencia eléctrica. Unidades. RESISTENCIA (R) Es la OPOSICIÓN que presentan los materiales conductores al paso de la corriente eléctrica. UNIDADES La resistencia eléctrica se mide en OHMIOS (Ω) APARATO DE MEDIDA Óhmetro u ohmímetro. Polímetro.

9 7. Define: conductor, aislante eléctrico y semiconductor. Da ejemplos de cada uno de ellos. MATERIAL CONDUCTOR Son aquellos materiales que PERMITEN el paso de la corriente eléctrica. Ejemplos: Cobre, aluminio. MATERIAL AISLANTE Son aquellos materiales que NO PERMITEN el paso de la corriente eléctrica. Ejemplos: Plástico, cerámica. MATERIAL SEMICONDUCTOR Los semiconductores presentan propiedades eléctricas que están entre conductores y los aislantes. Se utilizan principalmente como elementos de los circuitos electrónicos (microchips, microprocesadores, etc). Ejemplos: Silicio, germanio.

10 8. Potencia eléctrica. Unidades. Fórmula. POTENCIA ELÉCTRICA Nos indica la energía eléctrica que se consume en la unidad de tiempo. UNIDADES La unidad de potencia en el SISTEMA INTERNACIONAL es el vatio (W) FÓRMULA P V I Donde: P = Potencia eléctrica (W) V = Tensión, diferencia de potencial o voltaje (V) I = Intensidad de corriente (A)

11 9. Energía eléctrica. Unidades. Fórmula. ENERGÍA ELÉCTRICA Nos da idea del consumo eléctrico de un dispositivo o vivienda. Por ejemplo, en nuestras casas pagamos el recibo de la luz dependiendo de la cantidad de energía eléctrica que hayamos consumido en un mes (o dos meses). UNIDADES La unidad de energía en el SISTEMA INTERNACIONAL es el julio (J) Otra unidad muy importante es el kilovatio hora (kw.h), que sería por ejemplo la energía consumida por una estufa de 1000W que funcione durante 1hora. FÓRMULA Se calcula con la siguiente expresión: Donde: E=P t E = Energía (J) P = Potencia eléctrica (W) t = Tiempo (s)

12 10. Explica la diferencia fundamental que existe entre: circuito SERIE, PARALELO y MIXTO. Dibuja un esquema eléctrico de cada uno de ellos. Circuito SERIE Si observáramos un ELECTRÓN que saliera de la PILA, este ELECTRÓN recorrería todas sus resistencias, bombillas, etc. Interruptor Circuito PARALELO Si observáramos un ELECTRÓN que saliera de la PILA, este ELECTRÓN recorrería SÓLO UNA de sus resistencias, bombillas, etc. Interruptor Pila Pila Circuito MIXTO NO es NI SERIE, NI PARALELO. Interruptor Pila

13 11. Interruptores y pulsadores. Explica qué es cada uno e indica su símbolo en un circuito eléctrico. INTERRUPTOR Permite controlar un circuito eléctrico. Tiene 2 estados estables: ABIERTO: NO deja pasar la corriente eléctrica CERRADO: SÍ deja pasar la corriente eléctrica Pila Interruptor Ejemplo: Interruptor de la luz de una habitación. En el circuito, el interruptor se encuentra abierto PULSADOR Permite controlar un circuito eléctrico. Tiene 1 estado estable: ABIERTO (no deja pasar la corriente eléctrica). Para que el pulsador esté CERRADO (sí deja pasar la corriente eléctrica), habremos de mantener el dedo actuando sobre él. Pila Pulsador Ejemplo: Pulsador del timbre de una casa. En el circuito, el pulsador se encuentra abierto

14 12. Funcionamiento de un RELÉ. Electroimán Relé FUNCIONAMIENTO Al pasar una pequeña corriente por el electroimán, este atrae a la chapita que se encuentra pegada al interruptor y lo cierra. Al cesar esta corriente, el muelle vuelve a abrir el interruptor. Pila Muelle

15 12. Funcionamiento de un RELÉ. I Electroimán Relé FUNCIONAMIENTO Al pasar una pequeña corriente por el electroimán, este atrae a la chapita que se encuentra pegada al interruptor y lo cierra. Al cesar esta corriente, el muelle vuelve a abrir el interruptor. Fuerza de atracción magnética Pila Muelle

16 12. Funcionamiento de un RELÉ.

17 12. Funcionamiento de un RELÉ. Montaje con Arduino

18 LEY DE OHM. Ley de Ohm I= V R R= V I V = R I R V I Símbolo Magnitud Unidad Símbolo de la Unidad V Tensión, diferencia de potencial o voltaje. Voltio V I Intensidad de corriente eléctrica Amperio A R Resistencia eléctrica Ohmio Ω

19 LEY DE OHM (La regla del triángulo). RECUERDA: Para recordar de manera más sencilla la ley de Ohm, tenemos la regla del triángulo Cómo usar la regla del triángulo? Imagina que queremos calcular la V 1) Calcular V 1º) Tapamos la V, y escribimos V= V R I V= V R 2) Calcular R I V = R I 2º) Colocamos las letras NO ocultas en la misma posición que tienen en el triángulo, a la derecha del igual R V I R= V I R V I V= R I 3) Calcular I R V I I= V R

20 Aplicación de la LEY DE OHM. Ejemplo 1: Por una resistencia de 10Ω, pasa una intensidad de 3A. Calcula la diferencia de potencial. En primer lugar ordenamos los datos que tenemos. R= 10Ω I= 3A Como nos piden calcular la diferencia de potencial, es decir la V, elegimos la fórmula: V = R I Y sustituyendo los valores de I y R: V = 10 3 V = 30 V

21 Aplicación de la LEY DE OHM. Ejemplo 2: Una resistencia de 20Ω, está conectada a una pila de 10V. Calcula la intensidad de corriente que circula por la resistencia. En primer lugar ordenamos los datos que tenemos. R= 20Ω V= 10V Como nos piden calcular la INTENSIDAD, es decir la I, elegimos la fórmula: I= V R Y sustituyendo los valores de V y R: I= I = 0,5 A

22 Aplicación de la LEY DE OHM. Ejemplo 3: Por una resistencia pasa una intensidad de 3A cuando está conectada a una pila de 12V. Calcula el valor de la resistencia. En primer lugar ordenamos los datos que tenemos. V= 12V I= 3A Como nos piden calcular la resistencia, es decir la R, elegimos la fórmula: R= V I Y sustituyendo los valores de I y V: R= 12 3 R= 4 Ω