TEMA 5: 6.- Asociación de resistencias. Cálculos eléctricos. CIRCUITOS SERIE Y PARALELO

Pincha aquí para ver la introducción a LA ELECTRICIDAD

Desarrollo de TEMA

Problemas de circuitos eléctricos

Procedimientos de resolución de circuitos

Si sigues los siguientes pasos, te resultará muy fácil, hacer todos los circuitos serie y paralelo que hacemos en clase. 

1.- Circuitos en Serie:

a.-  Rtotal

Para calcular la Resistencia total: Se suman todas las resistencias que tenemos como datos en el circuito.

b.- Itotal, I1, I2, I3, etc...(calcularé de todas las que me pidan, si hay 6 resistencias, habrá hasta I6)

Para calcular la Intensidad total: Se divide la Vtotal (que tenemos como dato del circuito) entre la Rtotal que acabamos de calcular en el apartado a. 

 I total= Vtotal / Rtotal 

Como en serIe las Intensidades son Iguales, entonces todas serán iguales, por tanto tendremos:

 Itotal= I1= I2= I3

c.- V1, V2, V3, etc... (calcularé de todas las que me pidan, si hay 6 resistencias, habrá hasta V6)

Como tengo de datos, todas las resistencias del circuito y todas las intensidades que he calculado en el apartado b. 

Simplemente se multiplican intensidades y resistencias para cada uno de los casos: 1, 2, 3, ...

V1= I1. R1

V2= I2. R2

V3= I3. R3

d.- P1, P2, P3, etc... (calcularé de todas las que me pidan, si hay 6 resistencias, habrá hasta P6)

Se multiplican los voltajes por las intensidades para cada caso (VIP)

P1= V1. I1
P2= V2. I2
P3= V3. I3

1.- Circuitos en Paralelo:

a.-  Rtotal

Para calcular la Resistencia total: Se suman todas las resistencias que tenemos como datos en el circuito, pero suma invertida:

1/ Rtotal = 1/R1  + 1/R2 + 1/R3

Cuidado al calcular el mínimo común múltiplo, no te equivoques. Al factorizar, eliges los comunes y no comunes con mayor exponente

b.- V1, V2, V3, etc... (calcularé de todas las que me pidan, si hay 6 resistencias, habrá hasta V6)

Como conozco  Vtotal, y en paralelo los voltajes son iguales, tendré entonces.

Vtotal= V1= V2= V3

c.- Itotal, I1, I2, I3, etc...(calcularé de todas las que me pidan, si hay 6 resistencias, habrá hasta I6)

I1= V1 / R1

I2= V2 / R2

I3= V3 / R3

d.- P1, P2, P3, etc... (calcularé de todas las que me pidan, si hay 6 resistencias, habrá hasta P6)

Se multiplican los voltajes por las intensidades para cada caso (VIP).

P1= V1. I1
P2= V2. I2
P3= V3. I3

TEMA 5: 2.- Corriente continua y alterna. 3 4 Y 5.- Magnitudes eléctricas de corriente continua y ley de Ohm.

No todos los aparatos eléctricos necesitan el mismo tipo de energía. No es lo mismo el tipo de electricidad el que suministra una pila que el que necesita un frigorífico para funcionar. La pila necesita corriente continua y el frigorífico corriente alterna.

La corriente continua se produce desde el borne negativo de la pila del circuito hasta el borne positivo.

En los circuitos de corriente continua, el voltaje es constante de pocos voltios y la intensidad que circula por ellos, también es pequeña.

La corriente alterna es el tipo de corriente que se genera en las centrales eléctricas. La corriente eléctrica varia en forma cíclica dentro de un circuito.

La intensidad de corriente (I) es la magnitud eléctrica que indica el número de electrones que atraviesan la sección de un conductor por unidad de tiempo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el amperio (A). El sentido convencional que se toma de la corriente eléctrica va del polo + al polo -.

Voltaje o tensión o diferencia de potencial (V) es la magnitud que indica la diferencia de energía eléctrica por unidad de carga que existe entre dos puntos de un circuito. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el voltio (V).

La resistencia (R) es la magnitud eléctrica que indica la oposición al paso de la corriente eléctrica. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el ohmio (Ω).

Las tres magnitudes eléctricas fundamentales se relacionan por la ley de Ohm.

¿Qué pasa cuando tenemos en cuenta la resistencia de los conductores?

Cuanto más estrecho y más largo sea el conductor, más trabajo les costará a los electrones atravesarlo y mayor será, por tanto su resistencia. La resistencia de los conductores también depende del material de que están formados.

TEMA 5: 1.-Electricidad y electrónica analógica y digital

La materia esta formada por átomos constituidos por partículas cargadas negativamente (electrones) y positivamente (protones). Entre estas partículas existen fuerzas de atracción o de repulsión que generan un tipo de energía llamada electricidad.

Este desplazamiento de cargas se conoce como corriente eléctrica y se  produce en medios conductores. 

Los materiales conductores son aquellos que transmiten la energía eléctrica por toda su superficie.

Los circuitos eléctricos permiten el aprovechamiento de la energía eléctrica tanto en forma de luz  como en otras formas diferentes de energía (calor, sonido o movimiento).

La electrónica es la rama de la física que se ocupa del control de movimiento de los electrones en los materiales semiconductores.

Los materiales semiconductores son aquellos que presentan un comportamiento intermedio entre los materiales conductores y aislantes. 

En condiciones normales, estos materiales no conducen la corriente eléctrica (son aislantes). Sin embargo, ante modificaciones en algunos factores (campos eléctricos magnéticos, presión, etc. ) se convierten en conductores.  Los materiales semiconductores más utilizados son el silicio (Si) y el germanio (Ge).

Los circuitos electrónicos se utilizan para el control y la distribución de información principalmente, y tienen una gran importancia en los avances ocurridos en el campo de la informática.

La electrónica se divide en dos grandes ramas: analógica y digital. 

La electrónica analógica estudia los sistemas en los que las variables (intensidad, voltaje, etc.) pueden tomar todos los valores en el tiempo, es decir, son continuas. Además un pequeño cambio en alguna de esas variables puede producir un gran cambio en el comportamiento del circuito.

Ejm: cuentakilómetros de los coches.

La electrónica digital estudia los sistemas en los que la información está codificada en valores discretos, tradicionalmente ceros y unos, y se asigna un rango de voltaje a cada uno de ellos. Aunque cada sistema tiene sus propios niveles lógicos, suelen estar entre 0 y 18 voltios.

Ejm: ordenador.

TEMA 5 CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS

La presente unidad didáctica trata de contemplar los aspectos básicos sobre circuitos eléctricos y electrónicos. Se partirá desde los conceptos más elementales, no siendo imprescindible conocimientos previos sobre circuitos eléctricos para finalizar con éxito la unidad.

OBJETIVOS

La presente unidad didáctica tiene como objetivos fundamentales los siguientes:

- Conocer y comprender las diferencias entre electricidad y electrónica.

- Conocer los conceptos de corriente continua y alterna, generador eléctrico, receptor eléctrico, conductores eléctricos y elementos de maniobra y protección.

- Conocer la simbología normalizada de los elementos eléctricos y representar circuitos eléctricos en serie, paralelo y mixtos.

- Conocer las magnitudes eléctricas fundamentales: voltaje, intensidad, resistencia eléctrica, potencia y energía, así como la Ley de Ohm y las demás expresiones que relacionan estas magnitudes entre sí, permitiendo la resolución de problemas numéricos sencillos.

- Realizar cálculos de consumo eléctrico en los aparatos domésticos cotidianos, así como reflejar dichos cálculos en la factura de la electricidad.