Área de Educación Tecnológica Ciencia y Tecnología II 2 año Unidad 1 Electricidad 1 parte Circuitos eléctricos Año 2012 Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 1/17
Sistemas Eléctricos Analizando sistemas eléctricos En las siguientes imágenes pueden verse artefactos que reciben energía y la transforman en otro tipo de energía Escribir sobre las flechas el nombre de la energía que sale del sistema: Térmica (Para calentar el agua) Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 2/17
Circuitos eléctricos simples Circuitos Simples Llegó el momento de armar circuitos eléctricos. a. Con los elementos disponibles en tu kit, armen un circuito que permita encender una lamparita b. Cómo harían para encender y apagar la lamparita del circuito armado? (sin apagar la fuente) c. Dibujen el circuito armado en sus dos estados: encendido (cerrado) y apagado (abierto) Circuito con la lamparita encendida Circuito con la lamparita apagada d. Incorporen, al circuito anterior, un dispositivo llamado interruptor simple que permite controlarlo (encender y apagar la lamparita) Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 3/17
e. Dibujen el circuito armado con el interruptor Existe un conjunto de símbolos que se suelen utilizar para representar los circuitos eléctricos. Los símbolos son el resultado de acuerdos internacionales, para que se puedan utilizar en todo el mundo. f. A continuación se presentan una serie imágenes. Marcar con un círculo, aquellas que usualmente se utilizan como símbolo: PROHIBIDO ADELANTARSE PELIGRO! MATERIAL RADIOACTIVO NO CONTRAMANO g. Qué ventajas tiene el empleo de símbolos?, además de ser universales..... Simbología El organismo encargado en nuestro país de la normalización de los símbolos de electricidad es el IRAM. Los símbolos más comunes son: Pila o Fuente Lámpara M Motor Cruce de cables sin conexión Cruce de cables con conexión Interruptor Pulsador normal abierto Pulsador normal cerrado Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 4/17
h. Para dibujar el circuito con su simbología deben ingresar en el programa Virtual Lab Armen, en el simulador, el circuito simple con su interruptor (switch de pared), fuente (pila) y una lamparita. i. Una vez armado activar la vista con simbología (View Schmatic), en sus dos estados, apagado y encendido. Comparen los símbolos con los presentados más arriba, correspondientes a las normas IRAM. Coinciden? j. Dibujar, a continuación, el circuito utilizando los símbolos correspondientes. Nota: Tener en cuenta que la lamparita no se representa con sino con Circuito simple apagado (abierto) Circuito simple encendido (cerrado) Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 5/17
Circuitos Simples: conclusiones A modo de conclusión expliquen qué condiciones se tienen que cumplir para poder encender una lamparita mediante un circuito eléctrico. Expliquen con dibujos y palabras cómo piensan que es un interruptor por dentro. Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 6/17
Cortocircuito a. Cortocircuito: Decimos que se produce un cortocircuito cuando, en un circuito eléctrico, encontramos un camino cerrado en el que no se incluye un elemento que consuma o transforme la energía. b. Utilizando el programa de simulación Virtual Lab, armen los siguientes circuitos y prueben su funcionamiento: 30 watt 30 watt c. Qué pasa en cada uno de los ejemplos cuando se cierra el interruptor? d. Explicación: Para poder entender lo que sucede selección en View Charges y podrán ver la circulación de los electrones. Ahora, pueden sacar alguna conclusión? Qué es la electricidad? c. Qué sucedería si se armara estos circuitos con los elementos reales? Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 7/17
Circuitos serie y paralelo Analizando circuitos Serie y Paralelo a. Armen, con los componentes que crean necesarios, un circuito que permita encender 2 lamparitas con un solo interruptor. Luego dibujen el circuito: b. Observen las siguientes imágenes y completen el nombre del circuito armado anteriormente: Circuito Circuito serie Circuito paralelo c. Armen, con los componentes que crean necesarios, el otro circuito que aparece en la imagen. Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 8/17
d. Los circuitos anteriores funcionan igual? Observen las lamparitas y describan las semejanzas y las diferencias encontradas entre el circuito serie y el circuito paralelo: e. Dibujen ambos circuitos con la simbología correspondiente: Armando circuitos Armen con Virtual Lab los siguientes circuitos serie y paralelo. 20 watt 20 watt 20 watt 20 watt a- Qué ocurre al encenderlo?, cómo es la iluminación? Serie:. Paralelo: Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 9/17
b-si se quema una lamparita qué sucede con la otra? Para comprobarlo armen, con VIRTUAL LAB, los circuitos serie (Fig.2) y paralelo (Fig.3) anteriores y reemplacen una lamparita por una quemada previamente (Fig. 1). Fig. 1 Fig. 2 c. Completen las siguientes frases: En el circuito serie cuando una lámpara se quema, la otra. Esto sucede porque. Fig. 3 j. En el circuito paralelo cuando una lámpara se quema, la otra. Esto sucede porque. k. Cuál de los dos circuitos (serie o paralelo) utilizarían para un artefacto eléctrico de dos lámparas que se desea ubicar en el techo de una habitación? Por qué? Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 10/17
Diseñando Circuitos a. Una persona quiere encender dos lámparas de una habitación de modo independiente, es decir cada una con un interruptor diferente. (hagan clic en el ícono de Habitación para abrirlo). De qué modo conectarían el circuito eléctrico? Habitación b. Dibujen el diseño d. Con los elementos disponibles armen y verifiquen su funcionamiento. Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 11/17
Elementos de Control a. Diseñen con el simulador y luego completen la tabla con 5 circuitos eléctricos diferentes que cumplan con las siguientes especificaciones (a, b, c, d y e). Cada uno de ellos deberá utilizar un elemento de control diferente (los mismos están en la tabla). a. hacer sonar un timbre b. poner manualmente la luz en rojo o en verde en un cruce de ferrocarril c. encender y apagar la luz de la habitación d. regular el volumen de la radio e. encender la luz interior de la heladera al abrir la puerta, y apagarla cuando se cierra Elementos de Regulación y Control Nombre Dibujo Símbolo Características Diseño del circuito Interruptor Simple Pulsador Normalmente Abierto Pulsador Normalmente Cerrado Deja de hacer contacto al pulsarse. Se utiliza para la luz de la heladera Potenciómetro Interruptor simple con 2 salidas Verifiquen el funcionamiento armando los circuitos con los elementos del kit Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 12/17
Fuentes de en Circuitos Simples. 2. a. Construyan un circuito simple y varíen el voltaje de la fuente entre 3 y 12 Volts b. Qué sucede con la luminosidad? c. Con el simulador armen el circuito simple con la batería de 9V y luego aumenten el voltaje añadiendo otra batería de 12v : d. Qué sucede con la lamparita? Cómo podrían explicar lo sucedido? Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 13/17
Medición de voltaje El multimetro a. Midan el voltaje de la lamparita con el multímetro Para medir el voltaje deben conectar el selector en 20v porque los valores que van a medir son inferiores a 20v. b. Armen un circuito en serie y otro en paralelo y luego midan los voltajes de la fuente y de cada lamparita. Completen la siguiente tabla con los voltajes medidos CIRCUITO SIMPLE SERIE PARALELO FUENTE LAMPARITA 1 LAMPARITA 2 ---------------------------- Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 14/17
c. Con el simulador armen los siguientes circuitos, midan los voltajes y completen la tabla Para medir los voltajes deben utilizar los lapicitos (punteros) uno de cada lado del objeto a medir. d. Completen la tabla CIRCUITO Serie Mixto FUENTE LAMPARITA 1 LAMPARITA 2 LAMPARITA 3 LAMPARITA 4 ---------------------------- LAMPARITA 5 ---------------------------- Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 15/17
Cálculos de circuitos a. Calculen el voltaje que recibe cada lamparita en el siguiente circuito, considerando que la fuente posee 36V L1 L5 L6 L2 L3 L4 L7 b. Calculen el voltaje que recibe cada lamparita en el siguiente circuito, considerando que la fuente posee 100V L2 L1 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L11 L10 L3 d. Agregar en el circuito, los siguientes interruptores Interruptor general Pulsador N/A para L1 y L2 Potenciómetro para L4 L1 L5 L6 L2 L3 L4 L7 Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 16/17
e- Agregar en el circuito, los siguientes interruptores Interruptor para L6 y L7 Pulsador N/C para L1 Potenciómetro para L3 I L2 L1 L4 L5 L4 L5 L6 L6 L7 L7 L8 L9 L8 L11 L10 L3 Ciencia y Tecnología II Electricidad pag. 17/17