Cálculos en circuitos electrónicos




                 TECNOLOGÍA 4º ESO
Índice
• Introducción
  – Enlace metálico
  – Circuitos
• Magnitudes eléctricas
  – Intensidad
  – Resistencia
  – Voltaje
• Asociaciones en serie, paralelo y mixtos
El átomo: definiciones
Mínima cantidad de materia que experimenta cambios
químicos

Formado por: núcleo, formado por:       protones
                                        neutrones
              corteza electrónica formada por electrones
                                    en niveles energéticos
La molécula: definiciones

    Mínima cantidad de materia que conserva las propiedades

    Formada por átomos unidos por enlace químico
     - Enlace iónico




    - Enlace covalente
Enlace metálico

    Elementos metálicos (ceden electrones)

    Se comparten todos los electrones

    Nube electrónica

    Núcleos ordenados
Corriente eléctrica
• Movimiento ordenado de electrones
Circuito eléctrico
• Conjunto de elementos para establecer una corriente
  eléctrica




    • Circuito abierto
    • Circuito cerrado
Elementos de un circuito eléctrico
•   Generador o acumulador
•   Receptor
•   Conductores (de ida y de vuelta)
•   Elementos de control
•   Elementos de protección
Magnitudes
Intensidad
• Cantidad de electrones que pasan durante 1 s
• 1 A = 6,24·1018 e-/s
Resistencia eléctrica
• Oposición al paso de electrones
Voltaje
• Energía que se da a una unidad de carga
Voltaje
• Energía que se da a una unidad de carga
Voltaje
• Voltaje creado = Fuerza electromotriz (f.e.m.)
• Voltaje que se pierde = Caída de tensión (e)
Ley de Ohm
Cálculos en circuitos
       3A
                               V
                            I=
9V                             R
             9V

                               9V
                            I=    = 3A
                               3Ω
        3A


                  e = I·R = 3A · 3Ω = 9 V
Circuitos en serie




Varios elementos están en serie cuando la corriente que pasa por todos es la misma
                   IPILA = I1 = I2 = …
Conforme los electrones van atravesando resistencias, van perdiendo energía
                   V = e1 + e2 + …
Cálculos en circuitos en serie
                       R TOTAL = 3 Ω + 2 Ω = 5 Ω

                          V
10 V   2A        2A    I=
                          R
                          10 V
                       I=      = 2A
            2A             5Ω
Cálculos en circuitos en serie
                              R TOTAL = 3 Ω + 2 Ω = 5 Ω

                                  V
10 V   6V        4V            I=
                                  R
                                  10 V
                               I=      = 2A
            2A                     5Ω

                      e1 = I1 · R 1 = 2 A · 3 Ω = 6 V
         V =I·R
                      e2 = I2 · R 2 = 2 A · 2 Ω = 4 V
Circuitos en paralelo




Varios elementos están en serie cuando están conectados al mismo voltaje
                  V = e1 = e2 = …
Los electrones se separan para pasar por cada resistencia
                   IPILA = I1 + I2 + …
Cálculos en circuitos en paralelo

                      e1 = 12 V
           12 V
                      e 2 = 12 V
12 V

           12 V
Cálculos en circuitos en paralelo

                       e1 = 12 V
           2A
                       e 2 = 12 V
12 V
                   5 A I = V1 = 12 V = 2 A
           3A           1
                            R1      6Ω
                            V2 12 V
                       I2 =    =    = 3A
                            R2   4Ω

                    I = I1 + I 2 = 2 A + 3 A = 5 A
Resistencia equivalente

           2A

12 V                      12 V      5A
                   5A
          3A


               1     1   1
                   =   +
              R EQ R 1 R 2
  1   1 1 4    6 10             24
     = + =  +     =      R EQ =    = 2,4 Ω
 R EQ 6 4 24 24 24              10
Circuitos mixtos




•   Por los elementos en serie pasa la misma intensidad
•   Los elementos en paralelo tienen la misma caída de tensión
Circuitos mixtos
                    I2
       I1          e2
                    I3             I1=2,2 A
12 V   e1
                   e3              I2+ I3 = 2,22 A
       2,22 A
                                   e2=e3
                                   e1+ e2 = e1+ e3 =12 V
Cálculo en circuitos mixtos: simplificar
                                1    1   1
                                   =   +
                               R EQ R 1 R 2
12 V




             12 V



                       12 V
Cálculo en circuitos mixtos: resolver



                                         e1            e2

                            12 V              2,22 A        2,22 A

e1 = I · R = 2,22 A · 3 Ω = 6,66 V
e 2 = I · R = 2,22 A · 2,4 Ω = 5,328 V
                                                12 V                 2,22 A
               V 12 V
             I= =      = 2,22 A                        2,22 A
               R 5,4 Ω
Cálculo en circuitos mixtos: resolver
                               5,328 V
12 V        2,22 A

                     6,66 V              5,328 V
             12 V         2,22 A    2,22 A
Cálculo en circuitos mixtos: resolver
                     I2
                          5,328 V
12 V        2,22 A                  I2 =
                                        V 5,328 V
                                          =       = 0,88 A
                     I3                 R    6Ω
                                        V 5,328 V
                                    I3 = =        = 1,332 A
                                        R   4Ω
Cálculo en circuitos mixtos: resolver
                     0,88 A
       6,66 V                     5,328 V
12 V        2,22 A
                      1,332 A



   I1 = 2,22 A
   I2 = 0,88 A          I2 + I3 = I1
   I3 = 1,332 A         0,88 A + 1,332 A ≈ 2,22 A

   e1 = 6,66 V
   e2 = 5,328 V         e1 + e2 = e1 + e3 = V
   e3 = 5,328 V         6,66 V + 5,328 V ≈ 12 V
Resumen
   Paso          Elementos en                 Elementos en
                     serie                      paralelo
SIMPLIFICAR
                  R EQ = R 1 + R 2 + ...                1    1   1
                                                           =   +    + ...
                                                       R EQ R 1 R 2



SE CONOCE     I1 = I 2 = ...               e1 = e 2 = ...

CALCULAR      e1 = I1 ·R 1                        e1
                                           I1 =
              e 2 = I 2 ·R 2                      R1
                                                  e2
                                          I2 =
                                                  R2
                                           
FIN


      José Ramón López 2011

Circuitos 4º ESO

  • 1.
    Cálculos en circuitoselectrónicos TECNOLOGÍA 4º ESO
  • 2.
    Índice • Introducción – Enlace metálico – Circuitos • Magnitudes eléctricas – Intensidad – Resistencia – Voltaje • Asociaciones en serie, paralelo y mixtos
  • 3.
    El átomo: definiciones Mínimacantidad de materia que experimenta cambios químicos Formado por: núcleo, formado por: protones neutrones corteza electrónica formada por electrones en niveles energéticos
  • 4.
    La molécula: definiciones  Mínima cantidad de materia que conserva las propiedades  Formada por átomos unidos por enlace químico - Enlace iónico - Enlace covalente
  • 5.
    Enlace metálico  Elementos metálicos (ceden electrones)  Se comparten todos los electrones  Nube electrónica  Núcleos ordenados
  • 6.
  • 7.
    Circuito eléctrico • Conjuntode elementos para establecer una corriente eléctrica • Circuito abierto • Circuito cerrado
  • 8.
    Elementos de uncircuito eléctrico • Generador o acumulador • Receptor • Conductores (de ida y de vuelta) • Elementos de control • Elementos de protección
  • 9.
  • 10.
    Intensidad • Cantidad deelectrones que pasan durante 1 s • 1 A = 6,24·1018 e-/s
  • 11.
  • 12.
    Voltaje • Energía quese da a una unidad de carga
  • 13.
    Voltaje • Energía quese da a una unidad de carga
  • 14.
    Voltaje • Voltaje creado= Fuerza electromotriz (f.e.m.) • Voltaje que se pierde = Caída de tensión (e)
  • 15.
  • 16.
    Cálculos en circuitos 3A V I= 9V R 9V 9V I= = 3A 3Ω 3A e = I·R = 3A · 3Ω = 9 V
  • 17.
    Circuitos en serie Varioselementos están en serie cuando la corriente que pasa por todos es la misma IPILA = I1 = I2 = … Conforme los electrones van atravesando resistencias, van perdiendo energía V = e1 + e2 + …
  • 18.
    Cálculos en circuitosen serie R TOTAL = 3 Ω + 2 Ω = 5 Ω V 10 V 2A 2A I= R 10 V I= = 2A 2A 5Ω
  • 19.
    Cálculos en circuitosen serie R TOTAL = 3 Ω + 2 Ω = 5 Ω V 10 V 6V 4V I= R 10 V I= = 2A 2A 5Ω e1 = I1 · R 1 = 2 A · 3 Ω = 6 V V =I·R e2 = I2 · R 2 = 2 A · 2 Ω = 4 V
  • 20.
    Circuitos en paralelo Varioselementos están en serie cuando están conectados al mismo voltaje V = e1 = e2 = … Los electrones se separan para pasar por cada resistencia IPILA = I1 + I2 + …
  • 21.
    Cálculos en circuitosen paralelo e1 = 12 V 12 V e 2 = 12 V 12 V 12 V
  • 22.
    Cálculos en circuitosen paralelo e1 = 12 V 2A e 2 = 12 V 12 V 5 A I = V1 = 12 V = 2 A 3A 1 R1 6Ω V2 12 V I2 = = = 3A R2 4Ω I = I1 + I 2 = 2 A + 3 A = 5 A
  • 23.
    Resistencia equivalente 2A 12 V 12 V 5A 5A 3A 1 1 1 = + R EQ R 1 R 2 1 1 1 4 6 10 24 = + = + = R EQ = = 2,4 Ω R EQ 6 4 24 24 24 10
  • 24.
    Circuitos mixtos • Por los elementos en serie pasa la misma intensidad • Los elementos en paralelo tienen la misma caída de tensión
  • 25.
    Circuitos mixtos I2 I1 e2 I3 I1=2,2 A 12 V e1 e3 I2+ I3 = 2,22 A 2,22 A e2=e3 e1+ e2 = e1+ e3 =12 V
  • 26.
    Cálculo en circuitosmixtos: simplificar 1 1 1 = + R EQ R 1 R 2 12 V 12 V 12 V
  • 27.
    Cálculo en circuitosmixtos: resolver e1 e2 12 V 2,22 A 2,22 A e1 = I · R = 2,22 A · 3 Ω = 6,66 V e 2 = I · R = 2,22 A · 2,4 Ω = 5,328 V 12 V 2,22 A V 12 V I= = = 2,22 A 2,22 A R 5,4 Ω
  • 28.
    Cálculo en circuitosmixtos: resolver 5,328 V 12 V 2,22 A 6,66 V 5,328 V 12 V 2,22 A 2,22 A
  • 29.
    Cálculo en circuitosmixtos: resolver I2 5,328 V 12 V 2,22 A I2 = V 5,328 V = = 0,88 A I3 R 6Ω V 5,328 V I3 = = = 1,332 A R 4Ω
  • 30.
    Cálculo en circuitosmixtos: resolver 0,88 A 6,66 V 5,328 V 12 V 2,22 A 1,332 A I1 = 2,22 A I2 = 0,88 A I2 + I3 = I1 I3 = 1,332 A 0,88 A + 1,332 A ≈ 2,22 A e1 = 6,66 V e2 = 5,328 V e1 + e2 = e1 + e3 = V e3 = 5,328 V 6,66 V + 5,328 V ≈ 12 V
  • 31.
    Resumen Paso Elementos en Elementos en serie paralelo SIMPLIFICAR R EQ = R 1 + R 2 + ... 1 1 1 = + + ... R EQ R 1 R 2 SE CONOCE I1 = I 2 = ... e1 = e 2 = ... CALCULAR e1 = I1 ·R 1 e1 I1 = e 2 = I 2 ·R 2 R1 e2  I2 = R2 
  • 32.
    FIN José Ramón López 2011