El circuito eléctrico

• Es el recorrido por el que circulan los electrones.• Consta al menos de: un generador, un conductor, un

interruptor y un receptor

Conductores y aislantes• Conductores: Materiales que permiten la circulación

de electrones. En general los metales (cobre, plata, aluminio …)

• Aislantes: Materiales que no permiten la circulación de electrones. Madera, vidrio, plástico, aire…..

• Semiconductores: Presentan propiedades intermedias entre los conductores y los aislantes: son importantes el silicio y el germanio. Con ellos se fabrican componentes electrónicos. Si se les añaden pequeñas cantidades de otros materiales (impurezas) pueden comportarse como aislantes o conductores según convenga.

• Resistencia eléctrica: Es la oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica, muy baja en los conductores y muy alta en los aislantes.

ELEMENTOS

DE

UN

CIRCUITO

SIMBOLOS ELECTRICOS

Voltaje o diferencia de potencial• Los electrones son lanzados fuera de la batería y

transportan energía que consumen al pasar por la bombilla. Esta energía se ha convertido en luz y en calor.

• La cantidad de energía que un generador suministra a los electrones se expresa por su voltaje o tensión y se mide en voltios (V). Esta tensión se reparte entre los distintos elementos del circuito.

• Para medir el voltaje en un componente, se utiliza el voltímetro que se conecta en paralelo al componente.

Intensidad de corriente eléctrica• Se define como la carga o el número de electrones

que atraviesan la sección de un conductor cada segundo: I = Q / t I = intensidad en amperios (A)

Q = carga en culombios (C)

t = tiempo en segundos (s)

1 culombio = 6,25 . 1018 electrones.• La intensidad de corriente se mide con el

amperímetro, que se conecta en serie.

Ley de Ohm• La intensidad que circula por un circuito es

directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo :

I = intensidad de corriente en amperios (A) I = V / R V = voltaje o f.e.m. en voltios (v)

R = resistencia en ohmios (Ω)EJEMPLO• Calcular la corriente en un circuito en el que una pila de 9v

alimenta a una resistencia de 150 Ω.

I = V / R = 9 / 150 = 0,06A = 60 mA

CIRCUITO SERIECIRCUITO SERIE• Las resistencias se conectan una a continuación

de otra. La resistencia total es la suma de ellas. Rt = R1 + R2 + R3

• La tensión total se reparte entre ellas Vt = V1 +V2 + V3

• La intensidad que circula por ellas es la misma It = I1 = I2 = I3

CIRCUITO PARALELOCIRCUITO PARALELO• El principio y el final de cada resistencia se unen

en un punto común. La resistencia total es igual a la inversa de la suma de las inversas: 1/Rt = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

• La tensión entre los extremos de cada resistencia es la misma : Vt = V1 = V2 = V3

• La intensidad que circula por cada resistencia es diferente si las resistencias lo son : I t = I1 + I2 + I3

CIRCUITO MIXTOCIRCUITO MIXTO• Es la unión de los circuitos anteriores• Puede ser: serie-paralelo o paralelo-serie• Se resuelve aplicando las características del

circuito serie y del paralelo

Tipos de corriente

Corriente continua: Es aquella que se mantiene constante a lo largo del tiempo, se da en dínamos, baterías, pilas y acumuladores. Los electrones circulan siempre en el mismo sentido y con la misma intensidad.

Corriente alterna

• Los electrones en este tipo de corriente cambian de sentido 50 veces por segundo, además no circulan siempre con igual intensidad.

• La tensión que llega a nuestras casas se llama alterna senoidal.

• En un enchufe obtendríamos una gráfica como la siguiente

Valor eficaz: De una señal eléctrica alterna es el valor que debería tener una señal continua para que ambas produjeran el mismo efecto energético . En nuestro caso:

Vef = Vmáx / 1,41= 311 /1,41 = 220 V

¿Cómo se obtiene la tensión alterna? La que usamos en nuestras casas se obtiene mediante alternadores en grandes centrales

¿Por qué se utiliza la tensión alterna? Porque su valor se puede aumentar o reducir mediante el uso de transformadores. Esto permite transportar la energía eléctrica a lo largo de cientos de kilómetros con pérdidas pequeñas.

Potencia eléctrica• Es la cantidad de energía que consume un aparato

eléctrico en cada instante.

P = potencia en vatios (W)

P = E / t E = energía en julios (J)

t = tiempo en segundos (s)

• La potencia eléctrica que consume un aparato o componente eléctrico o la que trasmite un generador, se calcula con la fórmula:

P = V . I V = tensión en voltios (V)

I = intensidad en amperios (A)

EFECTOS DE LA CORRIENTE ELECTRICA

• Calor: Efecto Joule:Al pasar corriente eléctrica por un conductor se produce calor. La energía ocasionada es : E = I2. R . T

• Luz: Tubo fluorescenteTubo fluorescente: La luz se produce al interactuar las partículas eléctricas con el vapor de mercurio y el fósforo del tubo , emitiendo luz blanca con poco consumo eléctrico. BombillaBombilla: La luz se produce al poner un hilo metálico al rojo vivo (incandescente)

• Electromagnetismo: La electricidad y el magnetismo son efectos intercambiables ya que con electricidad podemos obtener magnetismo y con este electricidad. Dinamos, alternadores , motores y electroimán (relé)

EL MOTOR ELÉCTRICOEL MOTOR ELÉCTRICO• Motor de corriente continua: Su funcionamiento se basa en las

fuerzas de atracción y repulsión entre un imán y un circuito colocado en su interior, que consta de una o varias vueltas

LA DINAMOLA DINAMO• Es similar al motor de corriente continua, pero aquí se hace

girar la bobina y las escobillas se conectan a un elemento de consumo. Produce corriente continua pero pulsante

EL ALTERNADOR ALTERNADOR• Es prácticamente igual a la dinamo. En vez de delgas

tiene dos anillos en el colector. También se puede hacer que el imán gire y las bobinas estén quietas.

EL TIMBRE Y EL RELÉ

El timbre con electroimán El relé.