1.1. RESISTENCIA
Es la oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica . La resistencia depende del tipo de material, aumenta con la longitud y la sección del conductor. Un cable de mil metros tendrá más resistencia que quinientos metros de ese mismo cable. Y un cable de dos milímetros de diámetro tendrá más resistencia que ese mismo cable de cuatro milímetros de diámetro.
La unidad de resistencia es el óhmetro, se representa por la letra omega. Es una unidad pequeña y se utilizan múltiplos: kiloóhmio que es igual a mil ohmios, megaohmio que es igual a un millón de ohmios.
Se fabrican resistencias de distintos valores para aparatos electrónicos. La misión es limitar la corriente eléctrica por los circuitos eléctricos y electrónicos a un valor que depende del valor de la resistencia. La resistencia se mide con un aparato que se llama óhmetro.
1.2. VOLTAJE
Es la magnitud por la que se caracterizan los generadores (pilas, baterias, enchufes de nuestras casas). ambién se llama tensión o diferencia de potencial. Es la diferencia de cargas eléctricas que hay entre el polo positivo y negativo de una pila o bateria, o entre los terminales de un enchufe. Esta diferencia de carga es lo que permite la circulación de corriente en un circuito. La unidad de voltaje es el voltio que tiene submultiplos ( milivoltio que es igual a una milésima de voltio, microvoltio que es la millonésima parte de un voltio) y multiplos (kilovoltio que es igual mil voltios).
El voltaje normal de las pilas es 1.5 , 4.5, 9, 12 voltios en corriente continua (c.c.). Y el voltaje que hay en los enchufes es de 220 ó 380 voltios en corriente alterna. El voltaje se mide con un aparato que se llama voltímetro.
1.3. INTENSIDAD
Esta magnitud nos indica la cantidad de electrones que atraviesa la sección de un contuctor en la unidad de tiempo. Su unidad es el Amperio que es una unidad relativamente grande, y se utilizan submúltiplos ( miliamperio que igual a una milésima de amperio, microamperio que es igual a una millonésima de amperio) y multiplos ( kiloamperio que es igual a mil amperios). Se mide con un aparato que se llama amperímetro. Si la intensidad es muy grande puede calentar al conductor, por lo que sección (grosor) del conductor se tiene que adecuar a la intensidad que pasa por él.
La electricidad de casa se asemeja a una tubería con agua. La presión del agua sería el voltaje mientras que la cantidad de agua que pasa por la tubería cada segundo por un punto es el amperaje. Para medir el ampraje se usan multímetros.
Lo común es que en casa tengas instalado un enchufe de 16A con un magnetotérmico de 16 o 20A. Los enchufes de 16A se instalan con cable de 2.5 de sección por seguridad y para un correcto funcionamiento del enchufe. Ampliar el amperaje conllevará un cambio de la instalación debiendo cambiar el tipo de enchufe, el magnetotérmico y la sección de cable.
2. LEY DE OHM
Veamos este vídeo para que os quede más claro todavía la ley de Ohm:
2.2. DIFERENCIA ENTRE VOLTIOS (V) Y WATIOS (W)
La potencia consumida por un equipo es expresada en watios (W) ó Voltios-Amperios (VA). La potencia en watios es la potencia real consumida por el equipo. Se denomina Voltios-Amperios a la "potencia aparente" del equipo, y es el producto de la tensión aplicada y la corriente que por él circula.
P = V * I
Ambos valores tienen un uso y un propósito. Los watios determinan la potencia real consumida desde la compañía de energía eléctrica y la carga térmica generada por el equipo. El valor en VA es utilizado para dimensionar correctamente los cables y los circuitos de protección.
En algunos tipos de dispositivos eléctricos, como las lámparas incandescentes, los valores en watios y en VA son idénticos.
Para entenderlo mejor, pongámonos el caso de un enchufe: mientras no conecte nada a él tendré una diferencia de potencial de 230V esperando a que enchufe mi bombilla. Una vez la enchufo fluirá corriente (amperios) hacia ella y por lo tanto potencia (vatios).
2.4. COMPONENTES DE UN CIRCUITO DE CORRIENTE ELÉCTRICA:
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos, conectados entre sí, por los que circula la corriente eléctrica.
Sentido de circulación de la corriente eléctrica
Cuando hay una corriente eléctrica quiere decir que se están moviendo los electrones y como los mismos tienen carga negativa, van hacia el positivo. Entonces el sentido físico de circulación es de negativo a positivo.
Sin embargo el hecho de que se muevan los electrones significa un movimiento de cargas negativas en el mismo sentido y por lo tanto un movimiento de cargas positivas en sentido contrario, lo que quiere decir que una corriente eléctrica también se puede representar como un movimiento de cargas (positivas) desde el positivo al negativo.
Para la resolución de ejercicios y el análisis de circuitos se suele tomar este último sentido de circulación de la corriente (positivo a negativo) ya que facilita el cálculo y se lo llama sentido técnico o convencional.
El otro sentido llamado físico o real corresponde al movimiento de cargas negativas, es decir de electrones.
3. CÁLCULO DE CIRCUITOS
3.1. Circuito en Serie:
Calcula:
- La intensidad que atraviesa cada resistencia
- La caída de tensión en bornes de cada resistencia
- La potencia que disipa cada resistencia
- La potencia total que suministra la pila
Calcula:
- La intensidad que atraviesa cada resistencia
- La caída de tensión en bornes de cada resistencia
- La potencia que disipa cada resistencia
- La potencia total que suministra la pila
Más ejemplos de cálculo de cirtuitos mixtos: Ver Ejemplo 1 , Ejemplo 2 , Ver más ejemplos
- Una malla es cualquier recorrido eléctrico cerrado. El circuito representado tiene dos mallas.
- Un nudo es un punto del circuito donde confluyen tres o m´s intensidades. En el ejemplo existen dos nudos.
- Una rama es un trayecto directo que puede recorrer una intensidad entre dos nudos. En un circuito eléctrico existen tantas ramas como intensidades de corriente. Tres son las ramas del caso que nos ocupa.
Se puede observar que el flujo de corriente eléctrica fluye del polo negativo al positivo y logra mantener encendida la luz sin problemas.
En la siguiente imagen podemos ver como el "puente" (cero ohmios de resistencia) produce el evento que estamos explicando:
Como se observa, si el cortocircuito se produce en el conductor, el foco (que representa a nuestros artefactos) no sufre deterioro. Sin embargo deja de funcionar por anulación del voltaje.
Los cables y la fuente de alimentación si se ven afectados por la elevación de temperatura y la flama.
En el caso de la batería, de mantenerse por mucho tiempo el cortocircuito, perderá toda la carga eléctrica acumulada.
No. El voltaje es solamente la diferencia de potencial aplicado, pero no indica la cantidad de energía que consume. Hay bombillas de 12V que alumbran igual que una de 120V, solo que la de 12V puede consumir 1 Amperio de Corriente, y la bombilla de 120V podría consumir 0,1 Amperios. En este ejemplo, ambas bombillas serían de la misma tecnología -LED- y simplemente consumirían la misma energía (potencia) dado que la potencia es el Voltaje x Corriente (en este caso, 12W, para simplificar… sin entrar en demasiados detalles).
Sin embargo, si hablamos de potencia contra intensidad, observaremos que las bombillas han ido evolucionando: antiguamente una bombilla con hilo metálico -las iniciales- podía consumir 100W para producir la misma intensidad lumínica que una bombilla alógena (que consumiría 60W) o una LED (con 40W o menos) con la misma intensidad.
¿Será la luz de una bombilla más brillante si se aumenta el voltaje pero la corriente permanece igual?
I = V/R dice que al incrementarse el voltaje aumenta la corriente, a menos que el valor de la resistencia también aumente.
En el caso de la bombilla eléctrica incandescente, la resistencia del filamento aumenta a medida que el filamento se calienta. Por esa razón, un incremento en el voltaje no produce un incremento directamente proporcional en la corriente.
Llega un momento en que la corriente tiende a ser constante, y ya en ese punto incrementar el voltaje no hará que la bombilla brille más.
- Una batería cuadrada entrega 9V a 500 mAh.
- 6 celdas AA entregan 9v a 1500 mAh (las regulares ) o 2500 mAh (las alcalinas)
La resistencia o resistor (4º ESO)
Una resistencia o resistor es un pequeño componente electrónico que ofrece una determinada oposición al paso de la corriente eléctrica a través de él.
Leer el valor de una resistencia en el código de colores
Existen webs donde metiendo las bandas de colores, te dan directamente el valor de la resistencia
También puedes construir tu rueda selectora de código de colores de las resistencias como se ve en la imagen 5 de la figura anterior, para ello te puedes descargar la plantilla de la web de instructables.
Para calcular la resistencia de protección para un led que vamos a poner en nuestro cirtuito:
Puedes utilizar alguna web con una calculadora
O puedes tú realizar el cálculo aplicando la ley de Ohm teniendo en cuenta unos sencillos datos:
Así por ejemplo, para un led rojo brillante y una pila de 9 V, la resistencia del led sería:
IR A TEMA MULTIMEDIA ELECTRICIDAD
Simuladores Eléctricos (3º ESO)
Kit de Construcción de Circuitos: CD (Online)
Crocodile (Necesita instalación en ordenador con windows)
Video 1:
Video 2:
Video 3. Calcular la resistencia para un LED
Si usas Crocodile Technology 610
Solve Elec
Vídeo 1:
Vídeo 2:
Una tercera alternativa si no dispones de ordenador es el uso de una app móvil para simular los circuitos.
CIRCUITOS EN SERIE Y EN PARALELO
CALCULAR CIRCUITO DE UN RECEPTOR O LÁMPARA
Aquí puedes acceder a un libro de Edilin que incluye teoría y actividades de electricidad. Se tratan los circuitos eléctricos básicos y la Ley de Ohm-
Puedes acceder aquí o haciendo clic sobre la imagen
Aprender algo sobre diodos y leds
Cálculo de la resistencia de protección de un led
Condensador
Carga y descarga de un condensador
Resistencias variables
Funcionamiento de los transistores
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