Unidad didáctica de circuitos eléctricos de 4º de ESO

1. CIRCUITOS ELÉCTRICOS

2. INDICE
1. Elementos de un circuito eléctrico
2. Magnitudes eléctricas básicas
3. Ley de Ohm.
4. Potencia eléctrica. Teorema de Boucherot
5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie,
paralelo y mixtos.

3. 1. ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO
ELEMENTO GENERADOR
ELEMENTO RECEPTOR
ELEMENTO CONDUCTOR
ELEMENTO DE CONTROL

4. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
- Se mide en Culombios <C>
1. CARGA ELÉCTRICA -1C = 6,24 x 1018 electrones
- Tipos de materiales:
- Conductores
- Aislantes
- Semiconductores

5. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
2. INTENSIDAD ELÉCTRICA
Representa la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la
sección de un conductor en un tiempo dado

6. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
I = Q/t
- Se mide en Amperios <A>
2. INTENSIDAD ELÉCTRICA - 1mA = 10-3 A = 0,001A
- 1A = 1C/1s
- Sentido convencional y real
de la corriente

7. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
2. INTENSIDAD ELÉCTRICA
- Sentido convencional. De polo + a polo -.
- Sentido real. De polo - a polo +.

8. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
3. TENSIÓN ELÉCTRICA
Representa el trabajo o la energía necesaria para trasladar
una unidad de carga eléctrica desde un punto a otro

9. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
V = E/Q
- Se mide en Voltios <V>
3. TENSIÓN ELÉCTRICA
- 1V = 1J/1C
- Elementos generadores y
consumidores de tensión

10. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
3. TENSIÓN ELÉCTRICA

11. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
4. RESISTENCIA ELÉCTRICA
Representa el grado de oposición que ofrece un material al
paso de la corriente eléctrica

12. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
R = ( ρ — L) / S
- Se mide en Ohmios <Ω>
- 1KΩ = 103Ω = 1000Ω
4. RESISTENCIA ELÉCTRICA - Depende de:
- El tipo de material <ρ>
- La longitud del material <L>
- La superficie perpencicular
al paso de la corriente <S>

13. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
4. RESISTENCIA ELÉCTRICA
Ejemplos de resistividades eléctricas de algunos materiales
Resistividad eléctrica
Material
( · mm2)/m)
Aluminio 0,03
Carbón 63
Cobre 0,017
Hierro 0,13
Plata 0,16

14. 2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS BÁSICAS
- FIJAS : cerámicas
4. TIPOS DE RESISTENCIAS - VARIABLES
ELÉCTRICAS
- DEPENDIENTES

15. 3. LEY DE OHM
“La intensidad de corriente que atraviesa un
conductor es directamente proporcional a la tensión
aplicada en sus extremos e inversamente
proporcional a la resistencia que ofrece dicho
conductor”.

16. 3. LEY DE OHM
Matemáticamente, la LEY DE OHM la podemos expresar de
diferentes maneras. Para ello sólo debemos recordar el siguiente
triángulo.
V=I · R I=V/R R=V/I

17. 3. LEY DE OHM
¿Cuál es la magnitud eléctrica que falta en cada uno de los
siguientes ejemplos?

18. 4. POTENCIA ELÉCTRICA
“La potencia eléctrica representa la cantidad de energía
eléctrica que genera o que consume un elemento de un
circuito eléctrico en un tiempo dado. ”.

19. 4. POTENCIA ELÉCTRICA
P = E/t
- Se mide en Watts o vatios <W>
- 1W = 1J/1s
POTENCIA ELÉCTRICA - Elementos generadores de
tensión generan potencia
eléctrica
- Elementos consumidores de
tensión consumen potencia
eléctrica

20. 4. POTENCIA ELÉCTRICA
Otra manera de expresar la potencia eléctrica es la siguiente:
P=E/t P=V · Q/t P=V · I
V = E/Q E = V·Q

21. 4. POTENCIA ELÉCTRICA
La ley de Ohm nos relacionaba la I, V y R de un circuito
eléctrico. Si aplicamos las expresiones de la Ley de Ohm a la
fórmula de la potencia eléctrica, podemos deducir nuevas
maneras para calcular la potencia eléctrica.
V=I · R P= I2 · R
P=V · I
I=V/R P=V2/R

22. 4. POTENCIA ELÉCTRICA. TEOREMA DE BOUCHEROT
“En un circuito eléctrico cualquiera, la suma de las
potencias eléctricas generadas en el circuito, es igual a
la suma de las potencias eléctricas consumidas en
dicho circuito ”.

23. 4. POTENCIA ELÉCTRICA. TEOREMA DE BOUCHEROT
“En un circuito eléctrico cualquiera, la suma de las
potencias eléctricas generadas en el circuito, es igual a
la suma de las potencias eléctricas consumidas en
dicho circuito ”.
∑Pg = ∑Pc

24. 5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie,
paralelo y mixtos.
CIRCUITOS EN SERIE
La tensión que suministra V1,
se reparte entre todas las
resistencias, de modo que
V1=VR1+VR2+VR3
El conjunto de resistencias se La intensidad de corriente que
puede sustituir por una atraviesa cada resistencia es
resistencia equivalente o total la misma, los electrones no
que se obtiene sumando las tienen otro sitio por donde ir,
resistencias conectadas en no tienen ramificaciones. Por
serie: Req=R1+R2+R3 eso I=IR1=IR2=IR3

25. 5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie,
paralelo y mixtos.
CIRCUITOS EN PARALELO
La tensión que suministra V1, es la
misma tensión que consumen todos los
receptores, ya que todos están
conectados por un lado al polo positivo
de la pila y por el otro al polo negativo.
V1=VR1=VR2=..
La intensidad de corriente total se
reparte entre los diferentes receptores,
El conjunto de resistencias se ya que existen diferentes caminos por
puede sustituir por una resistencia donde los electrones pueden
equivalente o total que se obtiene desplazarse. La intensidad de corriente
a partir de la siguiente expresión: total será la suma de las intensidades
1/Req=1/R1+1/R2+… de corriente que atraviesan cada una
de las resistencias. Por eso
I=IR1+IR2+…

26. 5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie,
paralelo y mixtos.
CIRCUITOS MIXTOS
Existen asociaciones en serie y asociaciones en paralelo. No hay una
fórmula maestra que resuelva todos los circuitos mixtos, sino que
cada uno se tratará de una manera determinada. En cualquier caso,
para resolver problemas de circuitos mixtos, tendremos que hacer
asociaciones parciales para poder hallar poco a poco, las
diferentes magnitudes eléctricas que definen el circuito, y que
permitan resolver el problema.

27. 5. Calculo de magnitudes eléctricas en circuitos en serie,
paralelo y mixtos. Ejemplo de circuito mixto.
Calcula la intensidad de corriente que atraviesa cada resistencia, la
tensión que consume cada resistencia, la potencia que genera la
pila y la potencia que consume cada resistencia, y la resistencia
equivalente del circuito.
Datos: V1=21 voltios R1=5 ohmios, R2= 6 ohmios, R3= 3 ohmios
¿Qué relación observas entre la potencia que genera la pila y la
potencia que consumen las resistencias?