TECN.
2º ESO.TEMA 9. ELECTRICIDAD
FUNDAMENTOS
Algunas partículas, de
las que constituyen la materia (átomos), tienen una propiedad llamada carga
eléctrica. La carga eléctrica se presenta en dos variedades: carga positiva (+)
y carga negativa (-). Los protones tienen carga + y los electrones
carga - . Cuando partículas con carga se acercan entre sí,
interaccionan, generándose, entre ellas una fuerza que las empujan y por tanto
les otorga energía. A la energía procedente de estas interacciones, se le llama
Energía Eléctrica.
INTERACCIONES ELÉCTRICAS
CORRIENTE
ELÉCTRICA
Los átomos de algunas sustancias, permiten que sus
electrones externos se escapen con facilidad, cuando una carga externa
(positiva+ o negativa-) interacciona con ellos. Estas sustancias se llaman
conductores (los metales lo son).
Si en un hilo de cobre
(Cu), ponemos una zona de carga +, (polo
+), en un extremo, y una zona de
carga – (polo -), en el otro, los electrones externos de los átomos de Cu,
empezaran a moverse, alejándose del polo - y acercándose hacia el polo +. Estos
electrones tendrán energía eléctrica y su movimiento se llama corriente eléctrica
Estos electrones, en
movimiento, transportan energía que podrán ceder a ciertos aparatos, que la
convertirán en otro tipo de energía, que nosotros usaremos. Por ejemplo, si
ponemos una lámpara en el camino de los electrones (e-), estos, cederán su energía eléctrica a la lámpara,
que la transformará en energía luminosa, que nosotros usaremos para
iluminarnos. Estos aparatos que transforman la energía eléctrica en otro tipo
de energía, se llaman receptores.
La energía que llevan los
e-, se la da un aparato
que llamamos Generador Eléctrico.
Para tener un circuito
funcionando necesitamos conectar, mediante conductores (cables), los siguientes
componentes: Generador, Receptor y un dispositivo de maniobra y control
(interruptor…).
En vez dibujar cada
componente, lo que hacemos es sustituirlos por dibujos más sencillos que
llamamos símbolos. Cada componente tiene un símbolo que lo representa. El
circuito de la imagen se representaría con el siguiente esquema:
Símbolos eléctricos
CIRCUITOS
EN SERIE
Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los
bornes o terminales de los receptores, se conectan secuencialmente. La terminal
de salida de un receptor, se conecta a la terminal de entrada del receptor
siguiente.
Es decir, en un circuito en serie los receptores están instalados uno a
continuación de otro en la línea eléctrica, de tal forma que los e- que
atraviesan el primero de ellos atraviesan también el último. Para instalar un
nuevo elemento en serie en un circuito tendremos que cortar el cable y cada uno
de los terminales generados conectarlos al receptor
CIRCUITOS
EN PARALELO
El circuito
eléctrico en paralelo es una
conexión donde los puertos de entrada de todos los receptores están conectados
entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
En un circuito en
paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo está de forma
independiente al resto; cada uno tiene su propia línea, aunque haya parte de
esa línea que sea común a todos. Para conectar un nuevo receptor en paralelo,
añadiremos una nueva línea conectada a los terminales de las líneas que ya hay
en el circuito.
CIRCUITOS
MIXTOS
Un circuito mixto como lo muestra la imagen es una combinación de varios
elementos conectados tanto en paralelo como en serie.
ANÁLISIS
DE CIRCUITOS
Analizar un circuito consiste
en explicar cómo es y cómo funciona. Para ello estudiamos 4 cuestiones:
1º) Nombramos y numeramos
los componentes (generadores, receptores, interruptores, puntos de conexión…)
2º) Explicamos cómo están
conectados los receptores. Para ello tenemos que ver, de dos en dos, si van en
serie o en paralelo. Es decir que receptor va en serie con cual otro y en
paralelo con cual.
3º) Explicamos el
recorrido de los e-. Se puede hacer contándolo con una redacción, o
mediante un diagrama (P- > I2 > B > c1
> M…)
4º) Explicar el funcionamiento.
Se hace de dos formas:
a) Qué
interruptores hay que conectar para que funcione cada receptor.
b) Qué
receptores se apagan o se encienden cuando se conecta o desconecta cada
interruptor.
Ejemplo:
Analizar el siguiente
circuito:
1º) Nombramos
los componentes y si hay varios iguales los numeramos:
B.- Bombilla; L.-
LED; P.- Pila; Tf.- Tubo fluorescente;
I1,
I2, I3.- Interruptores; C1,
C2, C3.- Conexiones (empalmes o derivaciones)
2º) Explicamos
cómo están conectados los receptores:
B y Tf están en serie
B y L están en paralelo
L y Tf están en paralelo
3º) Explicamos el recorrido de los e-. Se
puede hacer contándolo con una redacción, o mediante un diagrama.
Siempre se debe empezar en el polo negativo (P-)
del generador y se tiene que terminar en el polo positivo del generador (P+).
Al llegar a una conexión C, se sacan los dos caminos posibles.
B > I1
> Tf > C2 > P+
P- > I2
> C1 >
L > I3 > C2
> P+
4º) Explicar el funcionamiento.
Se hace de dos formas:
¿Qué
interruptores hay que conectar para que funcione cada receptor?:
B: I2
e I1 ; Tf: I2 e I1; L: I2 e I3
¿Qué
receptores se apagan o se encienden cuando se conecta o desconecta cada
interruptor?:
I1: Apaga B y Tf; I2: Apaga todo; I3: Apaga L