Departamento de Tecnoloxía
ACTIVIDADES DE ELECTRICIDAD
2º ESO
CIRCUITO ELÉCTRICO Como introducción: Constitución microscópica de la materia. Estructura atómica. Los electrones se pueden “arrancar”. Ej. Si frotamos un bolígrafo con un paño, quedan cargados eléctricamente, el bolígrafo con carga negativa. Los cuerpos que poseen carga eléctrica se repelen si la carga es del mismo signo. ¿Qué ocurre si aproximamos un cuerpo cargado con exceso de carga negativa a otro con exceso de carga positiva, sin tocarse? ⇒ “chispa eléctrica” ¿Qué ocurre si unimos los cuerpos mediante un hilo conductor? Comentar que los conductores por excelencia son los metales. Tienen en su estructura interna electrones libre. ⇒ Se produce un movimiento ordenado de electrones desde la zona negativa a la positiva. Es la corriente eléctrica. Los electrones en su movimiento llevan energía ⇒ Energía eléctrica. ¿Cesará en algún momento ese movimiento de electrones? Para que no cese necesitamos un dispositivo que continuamente facilite más electrones a la zona negativa. Un generador. Un generador es un dispositivo que transforma distintos tipos de energía en energía eléctrica. • Si la energía que se transforma es de tipo mecánico, el generador recibe el nombre de dinamo. • Si la energía que se transforma es química, el generador recibe el nombre de pila. • Si la energía que se transforma es luminosa, el generador es una célula fotovoltaica. ¿Qué es un circuito eléctrico? Es un camino cerrado formado por un conjunto de dispositivos conectados entre sí, por el que circula una corriente de electrones. En un circuito eléctrico encontramos generadores o pilas, conductores, receptores, elementos de control y elementos de protección. Dibujar un circuito eléctrico real y su esquema con los símbolos correspondientes. Explicar el símil del circuito por el libro. Concepto de potencial eléctrico. Se llama potencial al “nivel” eléctrico de un cuerpo. En nuestro símil, sería la altura que alcanza el agua en el depósito. Para medirlo habrá que tomar un nivel de referencia. Si fijamos el nivel 0 en el potencial de los cuerpos neutros habrá potenciales positivos y negativos según el cuerpo esté cargado positiva o negativamente.
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POTENCIAL +
N.R. 0 POTENCIAL -
Caída de tensión, diferencia de potencial (ddp) o voltaje. Cuando nos referimos a la diferencia de potencial entre dos puntos A y B lo notaremos como VAB , esto significa VA - VB siendo VA el potencial en el punto A y VB el potencial en el punto B. El potencial se mide en Voltios (V) Lo que se mide son diferencia de potencial (ddp) entre cuerpos y se miden con el voltímetro. Para que haya corriente eléctrica tiene que haber diferencia de potencial (diferencia de alturas entre los depósitos). Pilas o baterías. Son los elementos que crean la diferencia de potencial en el circuito. La corriente resultante de la aplicación de una pila en un circuito es siempre corriente contínua. Se representan así: POLO +
Polo -
POLO -
Polo +
A la tensión que proporciona una pila se le suele representar por la letra E o por las letras Vpila Pilas en serie y en paralelo. Pilas en serie: Se suman las tensiones cuando tienen la misma orientación y se restan cuando tienen la contraria. La tensión es la suma de las tensiones, la intensidad aumenta y el tiempo de funcionamiento es el mismo que con una sola pila.
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Pilas en paralelo Deben ser IGUALES. La tensión total es la misma que la de una de ellas. La intensidad es la misma que la de una de ellas. El tiempo de funcionamiento aumenta con el número de pilas conectadas.
Las bombillas tienen un gas noble, el argón, que no reacciona con nada. ¿Qué ocurriría si no lo llevasen?. Realiza el siguiente ensayo. • Rodea una bombilla de 3 V con un trapo • Rompe la ampolla de vidrio con cuidado para que no se rompa el filamento • Conéctala a una pila de 4,5 V • ¿Qué ocurre? ¿por qué?
Ley de Ohm. ⇒ por el libro
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Cortocircuito ⇒ Cuando ponemos en contacto dos polos de una pila sin intercalar entre ellos un receptor. Los electrones se desplazan por el camino más fácil, el que ofrece menor resistencia. La intensidad aumenta mucho y los conductores se calientan. Para evitar los cortocircuitos se utilizan elementos de protección como el fusible.
Actividades
1. Debuxa, utilizando a simboloxía apropiada os seguintes circuítos: • • • •
¿Que función ten o interruptor? ¿Unha lámpada é un receptor? ¿Que transformación de enerxías se producen nela? Cambia a tensión da pila a 4.5 V. Explícao. Cambia a tensión da pila a 12 V. Explícao O aparato que se utiliza para medir a intensidade chámase amperímetro. Conéctase en serie, intercalado no circuíto.
• •
Mide a intensidade que circula polo circuíto nos casos anteriores. Se a resistencia que ofrece a lámpada é de 100 Ω, calcula a intensidade que circula por ela e comproba que o valor coincide co medido anteriormente. Para medir a tensión utilízase o
•
voltímetro. Conéctase en paralelo.
Mide a tensión nos extremos da lámpada.
O circuíto da figura é un exemplo de circuíto en serie (todos os dispositivos se colocan un a continuación doutro, de forma que a corrente só atope un camiño por onde circular) Mide utilizando os aparatos de medida apropiados: • A intensidade de corrente en distintos puntos do circuíto. • A tensión nos extremos de cada un dos receptores. ¿A que conclusións chegas?
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No circuíto da figura os receptores están conectados en paralelo. Mide: • A intensidade de corrente en cada un dos receptores. • A tensión nos extremos de cada un dos receptores. Conclusións Debuxa un circuíto onde aparezan tres lámpadas conectadas en serie, e outro coas tres lámpadas conectadas en paralelo. A pila é de 9 V. • ¿Que ocorre ó afrouxar unha lámpada no circuíto en serie? ¿Cal é a razón? • ¿Cal é a razón pola que o brillo das lámpadas no circuíto en serie é inferior ó normal? • ¿Que voltaxe debería ter a fonte de tensión para que o brillo das lámpadas fose o correcto? •
¿Que ocorre ó afrouxar unha das lámpadas conectadas en paralelo?
2. Debuxa o seguintes circuítos. • ¿De qué forma están conectadas as lámpadas en cada un deles?
•
Explica a distinta iluminación das lámpadas no primeiro circuíto.
3. Indica que lámpadas deste circuíto lucirán se funde: a) A; b) B; c) C; d) D; e) E.
4. Indica que ocorre no circuíto da figura cando: a) afrouxamos a lámpada A; b) afrouxamos a lámpada B; c) afrouxamos a lámpada A e B; d) conectamos un conductor entre os puntos 1 e 2.
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5. ¿Que diferencia hai entre estes dous circuítos? ¿Cal é o máis correcto? ¿Por que?
6. Deseña un circuíto eléctrico para un cuarto de baño que dispoña dunha lámpada vermella que indique “ocupado” e outra verde para “libre”.
7. Aplica a Lei de Ohm para determinar a magnitude que falta en cada un dos circuítos.
8. Se a resistencia da lámpada é de 100 Ω, ¿En que circuíto se funde o elemento de protección?
9. Dos seguintes circuítos, cal servirá para acender unha lámpada desde dous puntos distintos.
10. No circuíto aparece un interruptor bipolar de dúas vías. Explica o seu funcionamento.
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11. Explica o funcionamento do seguinte circuíto.
12. Debuxa un esquema dun circuíto con dúas lámpadas e dous motores que funcione cunha pila e de maneira que: a. Se acendan ou apaguen as dúas lámpadas o mesmo tempo; b. Os motores podan funcionar de xeito independente, coas lámpadas acendidas ou apagadas; c. Poidamos desconectar todo o circuíto cun so interruptor.
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