Presentación para alumnos de 3º ESO Tecnología sobre los conceptos básicos de electricidad, concluyendo con problemas de cálculo entre los diferentes parámetros de una corriente eléctrica y la Ley de Ohm.

1. TECNOLOGÍA-ROBÓTICA
1. Electricidad
sesión 2

2. ¿Qué es la electricidad?
Conjunto de fenómenos físicos relacionados con la
presencia y flujo de cargas eléctricas

3. ¿Qué vamos a aprender
en esta unidad?
• ¿Cómo se genera electricidad?
• ¿Cuántos tipos de corriente
hay?
• ¿Cómo conectar los elementos
de un circuito para que
funcionen pero no se quemen ni
se fundan?
• ¿Cómo se mide la corriente?
• ¿Qué aplicaciones tiene la
electricidad?

4. ¿Qué material conduce la electricidad?
¿Cuál puede servir para aislar?

5. ¿De qué está compuesta la materia?

6. • Cuando dos cuerpos tienen distinto número de electrones
se dice que que entre ellos hay diferencia de potencial:
tensión eléctrica o voltaje.
• Cuando se conectan ambos cuerpos se trata de
compensar la diferencia de potencial y se produce un
movimiento de cargas de un cuerpo a otro: la corriente
eléctrica.
• Al representar la corriente eléctrica por convenio se asigna
el signo contrario al desplazamiento de los electrones.
Concepto de corriente eléctrica y diferencia de potencial

7. Corriente eléctrica

8. Tipos de corriente eléctrica

9. • Electrones se mueven en un
mismo sentido, del polo
negativo al polo positivo que
los atrae.
• La energía necesaria para
que se muevan electrones es
generada por pilas y baterías
• Voltajes pequeños (las que
usaremos)
Tipos de corriente eléctrica

10. • Electrones se mueven en un
mismo sentido, del polo
negativo al polo positivo que
los atrae.
• La energía necesaria para
que se muevan electrones es
generada por pilas y baterías
• Voltajes pequeños (las que
usaremos)
• Electrones cambian de
sentido (alternan) una y otra
vez
• Se genera mediante un
alternador
• Voltajes muy altos (viviendas:
iluminación, tv, lavadora, etc)
Tipos de corriente eléctrica

11. Parámetros de una corriente eléctrica
Se define como la cantidad de corriente (carga) que
atraviesa la sección de un conductor por unidad de
tiempo:
I = Q/T
Intensidad (amperios)= carga (culombios) / tiempo (segundos)
1A= 1C / 1s (1C=6,24x1018e)
La intensidad se mide con un amperímetro que se dispone
en serie con los elementos del circuito.
Intensidad

12. Parámetros de una corriente eléctrica
Se define como la dificultad que opone un conductor al
paso de la corriente eléctrica. Depende de la longitud y de
la sección del conductor así como de la resistividad del
conductor (resistencia específica):
R = L/S · ρ
La resistencia (R) se mide en ohmios (Ω) y es directamente proporcional a la
longitud (L) e inversamente proporcional a la sección (S). Este cociente se
multiplica por la resistividad propia del conductor (ρ).
Resistencia

13. Parámetros de una corriente eléctrica
Es la diferencia de energía existente entre dos puntos de
un circuito eléctrico imprescindible para que se produzca
un movimiento (flujo) de electrones entre ambos.
Se designa por la letra V y se mide en voltios (V), la energía (E) se mide en julios (J)
y la carga (Q) se mide en culombios (C)
La diferencia de potencial (ddp) también llamada tensión o
voltaje se mide con el voltímetro que se dispone en paralelo
con los elementos del circuito.
Diferencia de potencial

14. Parámetros de una corriente eléctrica
Tensión eléctrica (V)
• Aparato: voltímetro
• Unidad: voltio
Intensidad de corriente (I)
• Aparato: amperímetro
• Unidad: amperios
Resistencia (R)
• Aparato: óhmetro
• Unidad: ohmios

15. 1. Concepto de corriente eléctrica. Señalar qué
tienen en común y en qué se diferencian la corriente
continua y la corriente alterna.
2. Una bombilla tiene grabados los siguientes
datos: 100W; 220V. Calcular la resistencia que
tiene el filamento de la misma.
Actividades

16. Parámetros de una corriente eléctrica
A la combinación de intensidad y voltaje en una corriente
eléctrica se le denomina Potencia y expresa la capacidad
de la corriente eléctrica de producir un efecto.
P = V · I
La potencia se mide en vatios (watt - W) y responde al producto de la intensidad
por la resistencia:
El efecto de una corriente eléctrica surge de la combinación de
voltaje e intensidad. Un solo electrón no produce efecto por mucho
voltaje que posea, así como una gran cantidad de electrones no son
efectivos si su voltaje es muy pequeño.
Potencia

17. Pero… ¿para qué usamos la
electricidad?

18. Pero… ¿para qué usamos la
electricidad?
• El ser humano es prácticamente el único ser vivo que
realiza a su antojo transformaciones de energía. Una de las
transformaciones más utilizadas es la que consigue obtener
otras energías a partir de la energía eléctrica (luz, calor,
movimiento de un motor, etc).
• Para transformar la electricidad utilizamos dispositivos que,
utilizando el voltaje de una corriente eléctrica, producen
otros tipos de energía. Dado que la energía no se puede
crear, solo transformar, es importante entender que cuando
una corriente eléctrica produce un efecto (por ejemplo luz)
ve reducido su voltaje (los electrones reducen su energía
para convertirla en otro tipo de energía). Los dispositivos
que reducen el voltaje para producir otro tipo de energía se
denominan resistencias eléctricas. Una bombilla, por
ejemplo, produce luz y calor al reducir el voltaje.
• Las resistencias eléctricas tienen un valor resistivo (se
puede medir el valor con el que se oponen al paso de una
corriente eléctrica). El valor de una resistencia se mide en
ohmnios (Ω). A mayor valor de una resistencia, más voltaje
necesitaremos para que la corriente eléctrica pueda
atravesarla.

19. ¿Influye la intensidad?

20. ¿Influye la intensidad?
• Por supuesto. Vamos a explicarlo con un ejemplo.
Supongamos que la resistencia es un obstáculo en
un pasillo y nosotros somos electrones. El obstáculo
(resistencia) tiene una cierta altura y para
atravesarlo tenemos que correr y saltar bastante. Si
somos pocos electrones no hay mucha posibilidad
de que entre nosotros nos estorbemos o
tropecemos y pasaremos la resistencia sin
problemas. En cambio, si nos agrupamos muchos
electrones y tratamos de saltar el obstáculo, existe
mayor posibilidad de que nos estorbemos y
fracasemos.
• Este efecto es muy similar al que ocurre cuando una
corriente eléctrica atraviesa una resistencia, a mayor
intensidad eléctrica (mayor cantidad de electrones)
más difícil es que la corriente atraviese dicha
resistencia. Necesitaremos más voltaje para
conseguirlo.

21. Ley de Ohm
El efecto anteriormente explicado responde a una ley física que Georg
Simon Ohm enunció en 1827. Dicha ley establece el voltaje que debe
tener una corriente eléctrica para atravesar una resistencia en función
de la intensidad que posea la corriente eléctrica:
Recuerda que el voltaje se mide en voltios (V), la intensidad en amperios (A) y la
resistencia en ohmnios (Ω).
Si tenemos una corriente de 0,5 amperios y una resistencia de 100 ohmnios:
0,5 A · 100 Ω = 50 V
Por lo que necesitaremos 50 voltios para poder atravesar la resistencia o, dicho
de otra forma, la resistencia consume 50 voltios.

22. 3. Anotar las distintas expresiones matemáticas de la ley de Ohm indicando
el nombre de los parámetros que en ellas aparecen, describiendo el
significado de dichos parámetros e indicando las unidades en que se miden.
4. Por la resistencia de una estufa circula una corriente de 4,5 A de
intensidad cuando está enchufada a la red (220 V). Calcular:
a. La potencia de la estufa.
b. Su resistencia.
c. La energía consumida (J y Kwh) si permanece encendida 1,5 h.
5. En el cargador de un móvil viene marcada la inscripción 230 V-25 mA (1
mA = 0,001 A).
a) Calcula su potencia en vatios.
b) Si lo pones a cargar todas las noches durante8 horas, ¿cuánta
energía consume, en kWh, al año?
c) Si el coste es de 0,08 €/kWh, ¿cuánto cuesta cargarlo durante todo
un año?
Actividades