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Electricidad                                                                                            307


                                  ELECTRODINÁMICA


                                                       INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA ( i )
 Electrodinámica es una parte de la electricidad
 que se encarga de estudiar las cargas eléctricas
                                                       Es la cantidad de carga (∆Q) que atraviesa una sec-
 en movimiento.
                                                       ción del hilo conductor en la unidad de tiempo.

CORRIENTE ELÉCTRICA
                                                              ∆Q
                                                        i =
Es el movimiento o flujo libre de electrones a tra-           ∆t
vés de un conductor, debido a la presencia de un
campo eléctrico que a su vez es originado por una      Unidad de Intensidad de Corriente en el S.I.
diferencia de potencial.
                                                                                     Coulomb
NATURALEZA DE LA CORRIENTE                                           Amperio (A) =
                                                                                     segundo
ELÉCTRICA

                                                       TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA

                                                       A)     Corriente Contínua
                                                              Se realiza cuando las cargas eléctricas se des-
                                                              plazan en un solo sentido, debido a que el
                                                              campo eléctrico permanece constante ya que
                                                              su diferencia de potencial es invariable, ejem-
                                                              plo: en la pila, en la batería, etc.
En un conductor metálico, los electrones se mue-
ven en forma desordenada, no tienen ninguna di-
rección y sentido definido, sin embargo en prome-
dio el número de electrones que se desplazan en
un sentido es igual al número de electrones que se
desplazan en sentido contrario, con lo cual el mo-
vimiento neto es nulo, con ello concluimos que el
flujo neto de electrones es cero.
                                                       B)     Corriente Alterna
                                                              Se realiza cuando las cargas eléctricas se des-
                                                              plazan cambiando periódicamente de senti-
                                                              do, esto se debe a que el campo eléctrico
                                                              cambia de sentido con cierta frecuencia, pro-
                                                              ducto del cambio frecuente de la diferencia
                                                              de potencial; ejemplo: la corriente que gene-
                                                              ralmente usamos en casa.
Cuando el hilo conductor se conecta a dos cuer-
pos de diferentes potenciales, se produce un cam-
po eléctrico dentro del hilo, haciendo que los elec-
trones se muevan en sentido contrario al campo
eléctrico existente dentro del conductor.
Los dos cuerpos (A y B) de diferentes potenciales
pueden ser los bornes de una batería.
308                                                                                       Jorge Mendoza Dueñas

SENTIDO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA                                            (R)
                                                       RESISTENCIA ELÉCTRICA ( )

A)    Sentido Real                                     Es la medida de la oposición que presenta un cuer-
      En un conductor sólido, los electrones se des-   po al paso de la corriente eléctrica a través de él.
      plazan del polo negativo (potencial menor)
      al polo positivo (potencial mayor) oponién-
      dose al campo eléctrico E .
                                                              Se le representa mediante un segmento de línea quebrada.




                                                        En los buenos conductores, las cargas eléctricas encuentran poca opo-
                                                        sición a su paso. Luego la resistencia del cuerpo será baja.




B)    Sentido Convencional
      Para esto asumiremos que quienes se mue-          En los malos conductores las cargas eléctricas encuentran gran oposición a su
                                                        paso. Luego la resistencia del cuerpo será alta.
      ven en un conductor sólido son las cargas
      positivas.                                       LEYES FUNDAMENTALES: RESISTENCIA
      En un conductor sólido, las cargas positivas     ELÉCTRICA
      se desplazan del polo positivo (potencial
      mayor) al polo negativo (potencial menor). En    A)     Leyes de Paullet
      el mismo sentido que el campo eléctrico.
                                                       1°     La resistencia eléctrica ofrecida por un conduc-
                                                              tor es directamente proporcional a su longitud.

                                                                                       RαL
                                                       2°     La resistencia eléctrica ofrecida a un conduc-
                                                              tor es inversamente proporcional al área de
                                                              la sección recta de dicho conductor.


        NOTA                                                          1
                                                                Rα
                                                                      A
 De ahora en adelante el sentido de la corriente
 que se tomará en cuenta será el convencional.
                                                                                      ρL        ρ (resistividad): depende
                                                              Luego:          R =
                                                                                      A           del material
FUENTES DE CORRIENTE ELÉCTRICA
                                                                  NOTA
Fuente de corriente eléctrica es aquel dispositivo
capaz de transformar algún tipo de energía, en          El mejor conductor de la electricidad es la plata
energía eléctrica.                                      siguiendo el cobre, el aluminio y el hierro, en ese
Las seis fuentes básicas de energía que se pueden       orden.Todos los materiales conducen la corriente
utilizar son:                                           eléctrica en cierta medida, y a todos los materia-
                                                        les se les pueden asignar un valor de“resistividad”
 − Frotamiento             − Luz                        que indica exactamente la facilidad con que ese
 − Presión                 − Magnetismo                 material habrá de conducir la corriente eléctrica.
 − Calor                   − Acción química
Electricidad                                                                                                      309

B)   Ley de Ohm                                               eléctrica: Si son lámparas se transformará en
     “En una corriente eléctrica, la diferencia de po-        energía luminosa y calórica; si son motores
     tencial es directamente proporcional a la in-            en energía mecánica; si son aparatos radio-
     tensidad de corriente eléctrica”   .                     telefónicos en energía sonora, etc.

                                                                                   W = Vq

 V1 V2 V3                                                                                           V2
   = = = cte.                                                 También: W = Vit = i2 Rt =               t
 i1 i2 i3                                                                                           R


                                                              W (Joule)
                                                              V( Voltio)
                                                              i ( Amperio)
                           V (Voltio)                         R ( Ohmio)
                     V
               R =         i ( Amperio)
                     i     R (Ohmio)
                                                         B)   Potencia Eléctrica (P)
                                                              Es la rapidez con la cual se realiza trabajo.
      OBSERVACIÓN

 Existen algunos materiales que no obedecen a                                          W
 la leyes de OHM, a éstos se les llama materiales                                P=
                                                                                       t
 no óhmicos, en ellos “R” no es constante; eviden-
 temente en estos, la gráfica (V - i) no será la lí-
 nea recta. En nuestro curso supondremos que                                                   V2
                                                              También:       P = Vi = i2 R =          P (Watts)
 todos los cuerpos son óhmicos; a no ser que se                                                R
 diga lo contrario.
 Experimentalmente se demuestra que la re-               C)   Efecto de Joule
 sistencia de un material varía con la tempe-                 Toda corriente eléctrica que atraviesa una re-
 ratura, así:                                                 sistencia eléctrica origina en ella un despren-
                Rf = Ro (1 + α∆T)                             dimiento de calor que es directamente pro-
                                                              porcional a la resistencia, al cuadrado de la
                                                              intensidad de corriente y al tiempo que dura
 Rf : resistencia final
                                                              la corriente.
 Ro : resistencia inicial
 α : coeficiente de variación térmica de la re-                                                Q (calorías)
      sistencia                                                                                W (Joule)
                                                                Q = 0,24 i2Rt = 0,24 W
 ∆T : incremento de temperatura ( Tf – To)                                                     i (Amperio)
                                                                                               R (Ohmio)
                                                                                               t (segundo)
          FUNDAMENTALES
CONCEPTOS FUNDAMENTALES                                  D)                         ε
                                                              Fuerza Electromotriz (ε)
                                                              Es la energía o trabajo que se realiza para lle-
A)   Energía Eléctrica (W)                                    var la carga de un potencial menor a otro
     Para que un circuito se encuentre en funcio-             mayor, se puede decir también que es la fuer-
     namiento habrá que darle energía puesto que              za motriz que hace mover los electrones.
     la energía no se crea ni se destruye. Así un ge-
     nerador le cede su energía química para la
     transformación a otra clase de energía. En los                                             ε (Voltio)
                                                                                   W
                                                                             ε =                W (Joule)
     receptores que están en el circuito se produ-                                 q
     cen nuevas transformaciones de la energía                                                  q ( Coulomb)
310                                                                                                          Jorge Mendoza Dueñas

                                                                                                     RE = R1 + R2 + R3

                                                                                                     iE = i1 = i2 = i3

                                                                                                     VE = V1 + V2 + V3


                                                                                    B)    En Paralelo
 En la figura derecha, la unidad de carga sale de la fuente (pila), alimentada de         La diferencia de potencial en cada una de las
 una gran energía (ε), luego empieza a moverse y al pasar por la resistencia R,           resistencias es la misma.
 sufre un desgaste de energía, de manera que para recuperar nuevas energías,
 tendrá que pasar nuevamente por la fuente.

Regla de signos




E)      Circuito Eléctrico
        Es el recorrido o conjunto de recorridos ce-
        rrados que siguen las cargas eléctricas for-
        mando una o varias corrientes.                                                                1 1 1    1
        Los circuitos pueden estar constituidos por                                                    = + +
                                                                                                     RE R1 R2 R3
        generadores, resistencias, condensadores,
        bobinas, etc. El circuito más simple que pue-                                                iE = i1 + i2 + i3
        de existir está formado por una fuente y una
        resistencia.                                                                                  VE = V1 = V2 = V3



                                                                                     EXPERIENCIA: CIRCUITO SIMPLE

                                                                                    OBJETIVO
ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS
                                                                                     Conocer experimentalmente el circuito más sim-
Asociar dos o más resistencias, significa reempla-                                   ple (constituido por una pila y una resistencia).
zarlas por una sola que tenga los mismos efectos
que todas juntas, los más elementales son:
                                                                                    MATERIALES A EMPLEARSE
A)      En Serie
        Las intensidades de corrientes son iguales.                                 − Un foco pequeño que funcione con 1,5 v.
                                                                                    − Una pila de cualquier tamaño (1,5 v).
                                                                                    − Un alambre (conductor) de 15 a 20 cm de longitud.

                                                                                    NÚMERO DE ALUMNO: Dos

                                                                                    PROCEDIMIENTO

                                                                                    1.-   Coger el conductor y armar el montaje mos-
                                                                                          trado en la figura (a).
Electricidad                                                                                                  311

2.-     Tomar la pila y colocar el casquillo del foco       PREGUNTAS
        sobre el polo positivo de la pila y el otro ex-
        tremo sobre el otro polo (fig. b).                  1.-   ¿Se encendió el foquito? Si-No ¿Por qué?

                                                            2.-   Si Ud. tuviese un foco para 6 voltios. ¿Cuántas
                                                                  pilas usaría? ¿Por qué?

                                                            3.-   Según lo visto ¿Cuál es el principio de una lin-
                                                                  terna de mano?

                                                            4.-   Fabricar un linterna de mano.



    EXPERIENCIA: ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS EN SERIE

OBJETIVO

 Observar las características de un sistema de re-
 sistencias asociadas en serie.

                                                                                                        (b)
MATERIAL A EMPLEARSE

−     Seis foquitos iguales.
−     Tres baterías pequeñas de 6 voltios o más.
−     Un conductor (alambre), L = 2 m aprox.
−     Tres tableros.

NÚMERO DE ALUMNOS: Tres                                                                                 (c)


PROCEDIMIENTO

1.-     Realizar tres montajes (a, b, c) como se mues-
                                                            PREGUNTAS
        tra a continuación.

2.-     Cerrar los interruptores (acostúmbrese a pro-       1.-   ¿En qué caso brillan con mayor intensidad los
        tegerse con un material aislante) en a, b, y c.           foquitos? En a, b ó c ¿Porqué?
        Anotar sus observaciones.
                                                            2.-   En el caso (a) ¿Cuál de los foquitos brilla con
3.-     Extraer el foquito (1). Anotar sus observaciones.         mayor intensidad?

4.-     Extraer el foquito (4). Anotar sus observaciones.   3.-   En el caso (b) ¿Cuál de los foquitos brilla con
                                                                  mayor intensidad? ¿Qué se concluye?

                                                            4.-   Si se extrae el foquito (1) en el caso (a). ¿Qué
                                                                  pasa?
                                               (a)
                                                            5.-   Si se extrae el foquito (4) en el caso (b). ¿Qué
                                                                  pasa? ¿Por qué? ¿A qué conclusión se llega?
312                                                                                  Jorge Mendoza Dueñas

6.-     Si se extrae el foquito (6). ¿Existirá corriente          dose en la ley de Ohm; calcular la resistencia
        eléctrica en el caso (c)? Si-No ¿Por qué?                 eléctrica en cada foquito.

7.-     Si tuviesen amperímetro y voltímetro, medir         8.-   Si pudiese conseguir dos foquitos diferen-
        la intensidad y el voltaje en cada foquito con            tes a los ya adquiridos y reemplazarlos en
        ayuda del señor Profesor, para luego apoyán-              (1) y (2). ¿Cuál de los tres foquitos (1,2,3) bri-
                                                                  llará más? ¿Por qué?


    EXPERIENCIA: ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS EN PARALELO

OBJETIVO

 Observar las características de un sistema de re-
 sistencias asociadas en paralelo.
                                                                                                            (c)
MATERIAL A EMPLEARSE

−     Seis foquitos iguales.                                PREGUNTAS
−     Tres baterías pequeñas de 6 voltios o más.
−     Un conductor (alambre), L = 2 m aprox.                1.-   ¿En qué caso brillan con mayor intensidad los
−     Tres tableros.                                              foquitos? En a, b ó c ¿Por qué?

NÚMERO DE ALUMNOS: Tres                                     2.-   En el caso (a). ¿Cuál de los foquitos brilla con
                                                                  mayor intensidad?
PROCEDIMIENTO
                                                            3.-   En el caso (b). ¿Cuál de los foquitos brilla con
1.-     Realizar tres montajes como se muestra a con-             mayor intensidad? ¿A qué se concluye?
        tinuación.
                                                            4.-   Si se extrae el foquito (1) en el caso (a). ¿Qué
2.-     Cerrar los interruptores (acostúmbrese a pro-
        tegerse con un material aislante) en a, b, y c.           pasa? Explique.
        Anotar sus observaciones.
                                                            5.-   Si se extrae el foquito (4) en el caso (b). ¿Qué
3.-     Extraer el foquito (1). Anotar su observaciones.          pasa? Explique.

4.-     Extraer el foquito (4). Anotar sus observaciones.   6.-   Si se extrae el foquito (6). ¿Existirá corriente
                                                                  eléctrica en el caso (c)? Si-No ¿Por qué?

                                                            7.-   Si tuviesen amperímetro y voltímetro, medir
                                                                  la intensidad y el voltaje en cada foquito con
                                                   (a)            ayuda del señor Profesor, para luego apoyán-
                                                                  dose en la ley de Ohm; calcular la resistencia
                                                                  eléctrica en cada foquito.

                                                            8.-   Mencione diez ejemplos de resistencia eléctrica.

                                                            9.-   Las lámparas, focos fluorescentes, artefactos
                                                   (b)
                                                                  eléctricos que usamos en casa. ¿Están asocia-
                                                                  dos en serie o paralelo?
Ciencia y Tecnología
Electricidad                                                                                  313
                                                                                              313



                       noche
    Electricidad en la noche




  La ciudad de noche sin electricidad carecería de luz, no sería lo que hoy en día es. Práctica-
  mente la vida activa diaria de las personas terminaría cuando se oculta el Sol; no sería error
  entonces afirmar: “La electricidad es el principio de muchos principios físicos”.


  Efecto de Joule
  Efecto

                                    Aplicaciones del efecto Joule: Todos los artefactos eléctri-
                                                        efecto
                                    cos, al estar en funcionamiento sufren un incremento de tem-
                                    peratura, es más, ésta se aprovecha en algunos de ellos
                                    tales como la plancha, la cocina eléctrica, el soldador eléc-
                                    trico, la secadora de cabello, etc.
314
314                                                                         Ciencia y Tecnología
                                                                          Jorge Mendoza Dueñas


 Resistencia en serie                      Las resistencias en una vivienda
 Las luces de navidad, están compues-      Generalmente las viviendas tienen sus aparatos eléc-
 tas por un conjunto de minúsculos fo-     tricos instalados en paralelo.
 cos asociados en serie, si uno de ellos   Podemos encender todos los aparatos a la vez; así
 es extraído o se interrumpe su funcio-    como también encender los aparatos necesarios sin
 namiento, los demás también dejan de      alterar en absoluto su normal funcionamiento.
 funcionar.




 Electroencefalograma
 Electroencefalograma
 El electroencefalograma,
 consiste en recoger las se-
 ñales eléctricas que emite el
 encéfalo. En realidad el ce-
 rebro produce diferentes ti-
 ras de impulsos eléctricos
 cuyos parámetros límites
 son conocidos por los médi-
 cos. Esto se realiza con el
 electroencefalógrafo, el cual con ayuda de electrodos que se colocan en el cuero cabelludo,
 recogen las señales eléctricas; con ello es posible detectar anormalidades en el paciente, si los
 hubiese.



                                         energía
                       ¿Cuánto cuesta la energía eléctrica?
                       La mayor parte de las viviendas tienen como generador de electricidad,
                       una central hidroeléctrica.
                       La compañia que nos suministra electricidad, coloca en la fachada de la
                       casa un contador de energía eléctrica cuya unidad de medida es el
                        kW - h (kiloWatt-hora).
                       1 kW-h cuesta en promedio US$ 0,10 (diez céntimos de dólar).

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Electrodinamica

  • 1. Electricidad 307 ELECTRODINÁMICA INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA ( i ) Electrodinámica es una parte de la electricidad que se encarga de estudiar las cargas eléctricas Es la cantidad de carga (∆Q) que atraviesa una sec- en movimiento. ción del hilo conductor en la unidad de tiempo. CORRIENTE ELÉCTRICA ∆Q i = Es el movimiento o flujo libre de electrones a tra- ∆t vés de un conductor, debido a la presencia de un campo eléctrico que a su vez es originado por una Unidad de Intensidad de Corriente en el S.I. diferencia de potencial. Coulomb NATURALEZA DE LA CORRIENTE Amperio (A) = segundo ELÉCTRICA TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA A) Corriente Contínua Se realiza cuando las cargas eléctricas se des- plazan en un solo sentido, debido a que el campo eléctrico permanece constante ya que su diferencia de potencial es invariable, ejem- plo: en la pila, en la batería, etc. En un conductor metálico, los electrones se mue- ven en forma desordenada, no tienen ninguna di- rección y sentido definido, sin embargo en prome- dio el número de electrones que se desplazan en un sentido es igual al número de electrones que se desplazan en sentido contrario, con lo cual el mo- vimiento neto es nulo, con ello concluimos que el flujo neto de electrones es cero. B) Corriente Alterna Se realiza cuando las cargas eléctricas se des- plazan cambiando periódicamente de senti- do, esto se debe a que el campo eléctrico cambia de sentido con cierta frecuencia, pro- ducto del cambio frecuente de la diferencia de potencial; ejemplo: la corriente que gene- ralmente usamos en casa. Cuando el hilo conductor se conecta a dos cuer- pos de diferentes potenciales, se produce un cam- po eléctrico dentro del hilo, haciendo que los elec- trones se muevan en sentido contrario al campo eléctrico existente dentro del conductor. Los dos cuerpos (A y B) de diferentes potenciales pueden ser los bornes de una batería.
  • 2. 308 Jorge Mendoza Dueñas SENTIDO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA (R) RESISTENCIA ELÉCTRICA ( ) A) Sentido Real Es la medida de la oposición que presenta un cuer- En un conductor sólido, los electrones se des- po al paso de la corriente eléctrica a través de él. plazan del polo negativo (potencial menor) al polo positivo (potencial mayor) oponién- dose al campo eléctrico E . Se le representa mediante un segmento de línea quebrada. En los buenos conductores, las cargas eléctricas encuentran poca opo- sición a su paso. Luego la resistencia del cuerpo será baja. B) Sentido Convencional Para esto asumiremos que quienes se mue- En los malos conductores las cargas eléctricas encuentran gran oposición a su paso. Luego la resistencia del cuerpo será alta. ven en un conductor sólido son las cargas positivas. LEYES FUNDAMENTALES: RESISTENCIA En un conductor sólido, las cargas positivas ELÉCTRICA se desplazan del polo positivo (potencial mayor) al polo negativo (potencial menor). En A) Leyes de Paullet el mismo sentido que el campo eléctrico. 1° La resistencia eléctrica ofrecida por un conduc- tor es directamente proporcional a su longitud. RαL 2° La resistencia eléctrica ofrecida a un conduc- tor es inversamente proporcional al área de la sección recta de dicho conductor. NOTA 1 Rα A De ahora en adelante el sentido de la corriente que se tomará en cuenta será el convencional. ρL ρ (resistividad): depende Luego: R = A del material FUENTES DE CORRIENTE ELÉCTRICA NOTA Fuente de corriente eléctrica es aquel dispositivo capaz de transformar algún tipo de energía, en El mejor conductor de la electricidad es la plata energía eléctrica. siguiendo el cobre, el aluminio y el hierro, en ese Las seis fuentes básicas de energía que se pueden orden.Todos los materiales conducen la corriente utilizar son: eléctrica en cierta medida, y a todos los materia- les se les pueden asignar un valor de“resistividad” − Frotamiento − Luz que indica exactamente la facilidad con que ese − Presión − Magnetismo material habrá de conducir la corriente eléctrica. − Calor − Acción química
  • 3. Electricidad 309 B) Ley de Ohm eléctrica: Si son lámparas se transformará en “En una corriente eléctrica, la diferencia de po- energía luminosa y calórica; si son motores tencial es directamente proporcional a la in- en energía mecánica; si son aparatos radio- tensidad de corriente eléctrica” . telefónicos en energía sonora, etc. W = Vq V1 V2 V3 V2 = = = cte. También: W = Vit = i2 Rt = t i1 i2 i3 R W (Joule) V( Voltio) i ( Amperio) V (Voltio) R ( Ohmio) V R = i ( Amperio) i R (Ohmio) B) Potencia Eléctrica (P) Es la rapidez con la cual se realiza trabajo. OBSERVACIÓN Existen algunos materiales que no obedecen a W la leyes de OHM, a éstos se les llama materiales P= t no óhmicos, en ellos “R” no es constante; eviden- temente en estos, la gráfica (V - i) no será la lí- nea recta. En nuestro curso supondremos que V2 También: P = Vi = i2 R = P (Watts) todos los cuerpos son óhmicos; a no ser que se R diga lo contrario. Experimentalmente se demuestra que la re- C) Efecto de Joule sistencia de un material varía con la tempe- Toda corriente eléctrica que atraviesa una re- ratura, así: sistencia eléctrica origina en ella un despren- Rf = Ro (1 + α∆T) dimiento de calor que es directamente pro- porcional a la resistencia, al cuadrado de la intensidad de corriente y al tiempo que dura Rf : resistencia final la corriente. Ro : resistencia inicial α : coeficiente de variación térmica de la re- Q (calorías) sistencia W (Joule) Q = 0,24 i2Rt = 0,24 W ∆T : incremento de temperatura ( Tf – To) i (Amperio) R (Ohmio) t (segundo) FUNDAMENTALES CONCEPTOS FUNDAMENTALES D) ε Fuerza Electromotriz (ε) Es la energía o trabajo que se realiza para lle- A) Energía Eléctrica (W) var la carga de un potencial menor a otro Para que un circuito se encuentre en funcio- mayor, se puede decir también que es la fuer- namiento habrá que darle energía puesto que za motriz que hace mover los electrones. la energía no se crea ni se destruye. Así un ge- nerador le cede su energía química para la transformación a otra clase de energía. En los ε (Voltio) W ε = W (Joule) receptores que están en el circuito se produ- q cen nuevas transformaciones de la energía q ( Coulomb)
  • 4. 310 Jorge Mendoza Dueñas RE = R1 + R2 + R3 iE = i1 = i2 = i3 VE = V1 + V2 + V3 B) En Paralelo En la figura derecha, la unidad de carga sale de la fuente (pila), alimentada de La diferencia de potencial en cada una de las una gran energía (ε), luego empieza a moverse y al pasar por la resistencia R, resistencias es la misma. sufre un desgaste de energía, de manera que para recuperar nuevas energías, tendrá que pasar nuevamente por la fuente. Regla de signos E) Circuito Eléctrico Es el recorrido o conjunto de recorridos ce- rrados que siguen las cargas eléctricas for- mando una o varias corrientes. 1 1 1 1 Los circuitos pueden estar constituidos por = + + RE R1 R2 R3 generadores, resistencias, condensadores, bobinas, etc. El circuito más simple que pue- iE = i1 + i2 + i3 de existir está formado por una fuente y una resistencia. VE = V1 = V2 = V3 EXPERIENCIA: CIRCUITO SIMPLE OBJETIVO ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS Conocer experimentalmente el circuito más sim- Asociar dos o más resistencias, significa reempla- ple (constituido por una pila y una resistencia). zarlas por una sola que tenga los mismos efectos que todas juntas, los más elementales son: MATERIALES A EMPLEARSE A) En Serie Las intensidades de corrientes son iguales. − Un foco pequeño que funcione con 1,5 v. − Una pila de cualquier tamaño (1,5 v). − Un alambre (conductor) de 15 a 20 cm de longitud. NÚMERO DE ALUMNO: Dos PROCEDIMIENTO 1.- Coger el conductor y armar el montaje mos- trado en la figura (a).
  • 5. Electricidad 311 2.- Tomar la pila y colocar el casquillo del foco PREGUNTAS sobre el polo positivo de la pila y el otro ex- tremo sobre el otro polo (fig. b). 1.- ¿Se encendió el foquito? Si-No ¿Por qué? 2.- Si Ud. tuviese un foco para 6 voltios. ¿Cuántas pilas usaría? ¿Por qué? 3.- Según lo visto ¿Cuál es el principio de una lin- terna de mano? 4.- Fabricar un linterna de mano. EXPERIENCIA: ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS EN SERIE OBJETIVO Observar las características de un sistema de re- sistencias asociadas en serie. (b) MATERIAL A EMPLEARSE − Seis foquitos iguales. − Tres baterías pequeñas de 6 voltios o más. − Un conductor (alambre), L = 2 m aprox. − Tres tableros. NÚMERO DE ALUMNOS: Tres (c) PROCEDIMIENTO 1.- Realizar tres montajes (a, b, c) como se mues- PREGUNTAS tra a continuación. 2.- Cerrar los interruptores (acostúmbrese a pro- 1.- ¿En qué caso brillan con mayor intensidad los tegerse con un material aislante) en a, b, y c. foquitos? En a, b ó c ¿Porqué? Anotar sus observaciones. 2.- En el caso (a) ¿Cuál de los foquitos brilla con 3.- Extraer el foquito (1). Anotar sus observaciones. mayor intensidad? 4.- Extraer el foquito (4). Anotar sus observaciones. 3.- En el caso (b) ¿Cuál de los foquitos brilla con mayor intensidad? ¿Qué se concluye? 4.- Si se extrae el foquito (1) en el caso (a). ¿Qué pasa? (a) 5.- Si se extrae el foquito (4) en el caso (b). ¿Qué pasa? ¿Por qué? ¿A qué conclusión se llega?
  • 6. 312 Jorge Mendoza Dueñas 6.- Si se extrae el foquito (6). ¿Existirá corriente dose en la ley de Ohm; calcular la resistencia eléctrica en el caso (c)? Si-No ¿Por qué? eléctrica en cada foquito. 7.- Si tuviesen amperímetro y voltímetro, medir 8.- Si pudiese conseguir dos foquitos diferen- la intensidad y el voltaje en cada foquito con tes a los ya adquiridos y reemplazarlos en ayuda del señor Profesor, para luego apoyán- (1) y (2). ¿Cuál de los tres foquitos (1,2,3) bri- llará más? ¿Por qué? EXPERIENCIA: ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS EN PARALELO OBJETIVO Observar las características de un sistema de re- sistencias asociadas en paralelo. (c) MATERIAL A EMPLEARSE − Seis foquitos iguales. PREGUNTAS − Tres baterías pequeñas de 6 voltios o más. − Un conductor (alambre), L = 2 m aprox. 1.- ¿En qué caso brillan con mayor intensidad los − Tres tableros. foquitos? En a, b ó c ¿Por qué? NÚMERO DE ALUMNOS: Tres 2.- En el caso (a). ¿Cuál de los foquitos brilla con mayor intensidad? PROCEDIMIENTO 3.- En el caso (b). ¿Cuál de los foquitos brilla con 1.- Realizar tres montajes como se muestra a con- mayor intensidad? ¿A qué se concluye? tinuación. 4.- Si se extrae el foquito (1) en el caso (a). ¿Qué 2.- Cerrar los interruptores (acostúmbrese a pro- tegerse con un material aislante) en a, b, y c. pasa? Explique. Anotar sus observaciones. 5.- Si se extrae el foquito (4) en el caso (b). ¿Qué 3.- Extraer el foquito (1). Anotar su observaciones. pasa? Explique. 4.- Extraer el foquito (4). Anotar sus observaciones. 6.- Si se extrae el foquito (6). ¿Existirá corriente eléctrica en el caso (c)? Si-No ¿Por qué? 7.- Si tuviesen amperímetro y voltímetro, medir la intensidad y el voltaje en cada foquito con (a) ayuda del señor Profesor, para luego apoyán- dose en la ley de Ohm; calcular la resistencia eléctrica en cada foquito. 8.- Mencione diez ejemplos de resistencia eléctrica. 9.- Las lámparas, focos fluorescentes, artefactos (b) eléctricos que usamos en casa. ¿Están asocia- dos en serie o paralelo?
  • 7. Ciencia y Tecnología Electricidad 313 313 noche Electricidad en la noche La ciudad de noche sin electricidad carecería de luz, no sería lo que hoy en día es. Práctica- mente la vida activa diaria de las personas terminaría cuando se oculta el Sol; no sería error entonces afirmar: “La electricidad es el principio de muchos principios físicos”. Efecto de Joule Efecto Aplicaciones del efecto Joule: Todos los artefactos eléctri- efecto cos, al estar en funcionamiento sufren un incremento de tem- peratura, es más, ésta se aprovecha en algunos de ellos tales como la plancha, la cocina eléctrica, el soldador eléc- trico, la secadora de cabello, etc.
  • 8. 314 314 Ciencia y Tecnología Jorge Mendoza Dueñas Resistencia en serie Las resistencias en una vivienda Las luces de navidad, están compues- Generalmente las viviendas tienen sus aparatos eléc- tas por un conjunto de minúsculos fo- tricos instalados en paralelo. cos asociados en serie, si uno de ellos Podemos encender todos los aparatos a la vez; así es extraído o se interrumpe su funcio- como también encender los aparatos necesarios sin namiento, los demás también dejan de alterar en absoluto su normal funcionamiento. funcionar. Electroencefalograma Electroencefalograma El electroencefalograma, consiste en recoger las se- ñales eléctricas que emite el encéfalo. En realidad el ce- rebro produce diferentes ti- ras de impulsos eléctricos cuyos parámetros límites son conocidos por los médi- cos. Esto se realiza con el electroencefalógrafo, el cual con ayuda de electrodos que se colocan en el cuero cabelludo, recogen las señales eléctricas; con ello es posible detectar anormalidades en el paciente, si los hubiese. energía ¿Cuánto cuesta la energía eléctrica? La mayor parte de las viviendas tienen como generador de electricidad, una central hidroeléctrica. La compañia que nos suministra electricidad, coloca en la fachada de la casa un contador de energía eléctrica cuya unidad de medida es el kW - h (kiloWatt-hora). 1 kW-h cuesta en promedio US$ 0,10 (diez céntimos de dólar).