UNIDAD – ELECTRICIDAD – EJE FISICA

PRIORIZACION CURRICULAR (Páginas Libro Alumno N° 110 a 113)

OA.10.: Analizar un circuito eléctrico domiciliario y comparar experimentalmente los circuitos eléctricos en serie y en paralelo, en relación con: a.- La energía eléctrica. Objetivo de la Clase: Reconocer los componentes básicos que forman parte de un circuito eléctrico simple, estableciendo además las diferencias entre un circuito eléctrico simple, paralelo y mixto.

Introducción: Un circuito eléctrico lo podemos definir como la interconexión de dos o más componentes que presenta una trayectoria o un recorrido cerrado. Los componentes que forman parte de un circuito, lo conforman las resistencias, fuentes, interruptores, condensadores, semiconductores o cables, por ejemplo.. Entre las partes de un circuito eléctrico se pueden distinguir; los conductores, (representados por los cables que unen los elementos para formar el circuito), las fuentes (dispositivos que posibilitan que fluya la carga), las resistencias (artefactos que transforman la corriente eléctrica) Los circuitos eléctricos pueden clasificarse según el tipo de corriente que utilizan (directa o alterna), el tipo de configuración (serie, paralelo o mixto), el tipo de componentes (circuito eléctrico o circuito electrónico). La representación gráfica del circuito eléctrico se conoce como diagrama electrónico o esquema eléctrico. Dicha representación incluye los componentes del circuito con pictogramas que identifican a cada uno de los componentes del circuito. La confección de dicho esquema es fundamental para la construcción de un circuito eléctrico, ya que representa el primer paso a seguir. De lo bien elaborado que esté depende el funcionamiento del circuito, por eso es muy importante revisarlo más de una vez y hacer pruebas en la teoría antes de proceder.

Camino eléctrico: Pág. N° 110 Para que las cargas eléctricas fluyan continuamente, deben transitar por un camino cerrado llamado circuito eléctrico. Aquel recorrido incluye los siguientes componentes:

CIRCUITO ELECTRICO SIMPLE 1.- Fuentes de Voltaje: Corresponde al dispositivo que suministra voltaje constante a un circuito. Suelen clasificarse como fuentes de voltaje los siguientes componentes:

Pilas y Baterías Batería - Acumulador Generador Dínamo

2.- Conductores: Conformados por cables que unes los componentes de un circuito. Los mejores conductores eléctricos son metálicos, como el cobre, el oro, el hierro, la plata y el aluminio.

Liceo Santa Marta Cs. Naturales - 8º Básico

Profesor: Juan Carlos Ponce Pérez jcponcep@gmail.com

3.- Interruptor: Un interruptor eléctrico es un dispositivo que permite desviar o interrumpir el paso de una corriente eléctrica. Sus tipos y aplicaciones son innumerables, desde un simple interruptor que apaga o enciende una ampolleta, hasta un complicado selector de transferencia automático.

4.- Resistencias: Dispositivos que transforman la energía eléctrica en otra:

Simbología para los componentes de un circuito (Pág. N° 111)

Para simplificar los esquemas de circuitos eléctricos, existe una simbología para sus distintos componentes, tal como se muestra en la siguiente tabla.

Representación de un circuito:

La fuente de poder (baterías) tiene conexiones en ambos extremos para que las cargas sigan un camino cerrado desde y hacia ella, a través de los conductores (cables).

Un interruptor apagado abre el circuito y detiene la corriente eléctrica.

Cuando un interruptor esta encendido, cierra el circuito y permite que las cargas fluyan a través de los dispositivos eléctricos.

Tipos de circuitos: (Pág. N° 112) Los circuitos se clasifican según la disposición de las resistencias en ellos. Circuitos en serie Las resistencias están conectadas una tras otra, por lo que el flujo de corriente solo puede seguir un camino. En este tipo de conexión se coloca una resistencia seguida de otra, de modo que la corriente sigue un solo camino: si se desconecta una resistencia se interrumpe el circuito. Si un circuito de este tipo estuviera conformado por ampolletas, la luminosidad de las ampolletas es menor en una conexión en serie que en una en paralelo, debido a que ofrece una mayor resistencia al paso de la corriente.

Si se quema una de las ampolletas, el resto tampoco encenderá. Si se añaden más ampolletas disminuirá el flujo de corriente, lo que provocara que cada ampolleta conectada emita luz menos brillante. Su resistencia equivalente se calcula con esta fórmula:

La resistencia eléctrica equivalente simplemente es una sola resistencia que sustituye a otras para facilitarnos los cálculos en los circuitos. En definitiva es un artificio matemático por medio del cual se consigue estudiar el comportamiento de un circuito mediante otro más sencillo con una sola resistencia.

La unidad de resistencia eléctrica del Sistema Internacional es el ohm (Ω).

Circuitos en paralelo (Pág. N° 113) La corriente toma más de una ruta, pues las resistencias se localizan en conductores distintos que se encuentran en puntos comunes. En este tipo de conexión, las resistencias se disponen en dos conductores distintos que llegan a puntos comunes, lo que provoca que la corriente se bifurque para atravesar cada una de las resistencias. En este caso, si una se desconecta las otras pueden seguir funcionando.

Si una ampolleta falla, el resto puede seguir funcionando. Si se conectan más ampolletas la corriente adicional viajara por los nuevos caminos, por lo que el brillo de las ampolletas no cambiara. Su resistencia equivalente se calcula con esta fórmula: Página interactiva con simulador de Circuitos Eléctricos:

https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_es.html

Resistencia total de un circuito con “n” resistencias.

Resistencia total de un circuito con “n” resistencias.

Otra forma de expresar, matemáticamente, el cálculo de la resistencia equivalente para un circuito en paralelo.

EJERCICIOS DE APLICACIÓN

1.- Determinar el valor de la resistencia equivalente para el siguiente circuito: 2.- Determinar el valor de la resistencia equivalente para el siguiente circuito:

3.- Determinar el valor de la resistencia equivalente para el siguiente circuito:

R.- El esquema representa un circuito en serie, por lo

tanto el valor de la resistencia equivalente se obtiene sumando todas sus resistencias, de acuerdo con la siguiente relación matemática:

Req = R1 + R2 + R3 + ….Rn Reemplazamos:

Req = 10 5 15

Req = 30

Resistencia Equivalente

R.- El esquema representa un circuito en paralelo, por lo tanto el

valor de la resistencia equivalente se obtiene sumando todas sus resistencias, de acuerdo con la siguiente relación matemática:

Req =_______1________ 1 1 1 1 R1 + R2 + R3 + ….Rn Reemplazamos:

Req =_______1_______ 1 1 1

10 + 10+ 5

Req =_1_ ; Req = 5Req = 2,5 2 2

5

Req = 10 5 15

Req = 30

R.- El esquema representa un circuito mixto,

esto quiere decir que tenemos resistencias tanto en serie, como en paralelo. Para determinar la resistencia equivalente se debe descomponer su cálculo, es decir, primero se obtiene el valor de la resistencia equivalente del circuito en paralelo, para sumar esta resistencia equivalente con las resistencias en serie y obtener su resultado final. Paso 1:

Req =___1__ ; Req = ___1___ 1 1 1 1

R2 + R3 4+ 12

Req =_1_ ; Req = 3 1

3 Paso 2: Ya hemos reducido un circuito paralelo a serie. Ahora tenemos tres resistencias en serie, las cuales podemos sumar sin problemas:

Req = R1 + R2 + R3

Req = 5 3 8

Req = 16 obtiene sumando todas sus resistencias, de acuerdo con la siguiente relación matemática:

Req = R1 + R2 + R3 + ….Rn Reemplazamos:

Req = 10 5 15

Req = 30

Resistencia Equivalente

Resistencia Equivalente

ACTIVIDADES

1.- Representa, la siguiente situación eléctrica, en un esquema de Circuito eléctrico, incorporando en él la simbología para cada uno de sus componentes:

2.- (Pág. N° 78 – Cuaderno de actividades) A continuación, se muestran dos circuitos eléctricos fabricados por un grupo de estudiantes.

Determina la resistencia eléctrica de cada circuito.

3.- Identifica y escribe el tipo de circuito que representan las siguientes gráficas:

Ob. El esquema es solamente de representación, no significa necesariamente que pueda funcionar en forma correcta.

4.- Determine el valor de la resistencia equivalente para el siguiente esquema:

5.- Determina el valor de la Resistencia equivalente, para el siguiente circuito. (Dos Decimales)

Link - Carpeta Unidad 3 – Física: Electricidad https://drive.google.com/drive/folders/1WRqLDTv4yNUJrtru0vXDhlCnOEA5n3FK?usp=sharing Archivo N° 1 – Circuitos ; Archivo N°2 – Videos Reforzamiento Archivo N° 3 – Video Clase