  
|
|
|
|
CIRCUITOS EN SERIE E
EN PARALELO |
|
Nun circuíto pódense colocar varios receptores. Hai dúas formas básicas
de conectalos, en serie e en paralelo.
Circuito en serie: Todas as cargas que saen do xerador pasan
por todos os elementos do circuíto. Se unha lámpada fúndese, as demais
apáganse, pois se corta o circuíto. Ademais a enerxía das cargas débese
repartir entre todos os elementos conectados en serie.
Circuito en paralelo: As cargas que saen do xerador non pasan
por todos os elementos do circuíto. Chegan a un punto, que se chama
nodo, no que se teñen que repartir entre os diferentes elementos do
circuíto. Se unha lámpada fúndese, as demais non se apagan, pois non se
corta o circuíto. Cada elemento dispón da enerxía que pode proporcionar
o xerador.
Podemos construír estes circuítos nunha placa de probas ou protoboard.
Observa o seguinte vídeo onde se mostran as diferenzas entre un
circuíto en serie e outro en paralelo.
SIMULACIÓN:
CIRCUITOS ELÉCTRICOS E ESQUEMAS, en educaplus.org
SIMULACIÓN:
MONTAXE EN SERIE, en educaplus.org
SIMULACIÓN:
MONTAXE EN PARALELO, en educaplus.org
EXERCICIOS
PARA PRACTICAR
|
|
INTENSIDADE DE
CORRENTE |
|
Imos estudar as magnitudes que interveñen nun circuíto eléctrico.
Xa vimos que o xerador proporciona as cargas que van circular polo
circuíto, pero cantas cargas circulan? e fano de forma rápida ou lenta?
Para coñecer isto dispoñemos dunha magnitude chamada Intensidade de
corrente, I, que representa a cantidade de cargas que
atravesan unha sección de condutor na unidade de tempo.
I, é a intensidade da corrente, Q a carga que atravesa
unha sección de condutor e t é o tempo.
A unidade de intensidade eléctrica é o amperio en honra ao
físico francés André-Marie Ampère (1775-1836), e represéntase por
A. O amperio é a intensidade de corrente que circula por un
circuíto cando por unha sección do mesmo pasa un culombio cada segundo.
Para medir a intensidade de corrente utilízase un aparello que se chama
amperímetro. O amperímetro débese conectar en serie para que
poida medir toda a carga que pasa polo circuíto. Ollo, non debemos
conectalo en paralelo, xa que debido á súa pouca resistencia a gran
intensidade que pasaría polo o queimaría. Adoita ir protexido con
fusibles, pero mellor é usalo correctamente.
|
|
DIFERENCIA DE
POTENCIAL |
|
O xerador do circuíto debe proporcionar a enerxía suficiente ás cargas
eléctricas para que circulen dun polo ao outro. A diferenza de
potencial é o traballo eléctrico que debe realizar o xerador para
desprazar a unidade de carga dun punto a outro.
V, é a diferenza de potencial, W, o traballo eléctrico e Q
a carga eléctrica.
A unidade de diferenza de potencial é o voltio, en honra ao físico
italiano Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745-1827),
e represéntase por V. Entre dous puntos dun circuíto hai unha
diferenza de potencial dun voltio se para transportar entre eles un
culombio de carga necesitamos realizar o traballo dun joule.
Para medir a diferenza de potencial entre dous puntos dun circuíto
utilízase un aparello denominado voltímetro. O voltímetro
colócase sempre en paralelo entre os puntos que queiramos medir.
EXERCICIOS
PARA PRACTICAR
|
|
RESISTENCIA ELÉCTRICA |
A resistencia eléctrica é unha propiedade dos materiais que mide a
dificultade que opoñen ao paso da corrente eléctrica. A súa unidade é o
ohmio, Ω, en honra ao físico aleman Georg Simon Ohm
(1789-1854). Dentro dos materiais condutores hainos uns mellores que
outros. De que depende a resistencia dun material? Depende de varios
factores:
- Depende do tipo de substancia, a través dunha magnitude que
chamamos resistividade, ρ.
- Depende da lonxitude do condutor, L, canto maior
sexa a lonxitude maior será a resistencia.
- Depende da sección do condutor, S, canto menor
sexa a sección maior será a resistencia.
A resistividade é a resistencia dun condutor de 1 m de lonxitude e
dunha sección de 1 m2. A súa unidade é ohmio·metro, Ω·m.
| Material |
Resistividade (Ω·m)
a 25ºC |
| Grafeno |
1,00 · 10-8 |
| Prata |
1,59 · 10-8 |
| Cobre |
1,71 · 10-8 |
| Aluminio |
2,82 · 10-8 |
| Wolframio |
5,65 · 10-8 |
| Níquel |
6,40 · 10-8 |
| Ferro |
9,71 · 10-8 |
SIMULACIÓN: RESISTENCIA ELÉCTRICA, phet.colorado.edu
EXERCICIOS
PARA PRACTICAR
|
|
ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS |
|
Se temos varias resistencias nun circuíto podemos calcular a
resistencia equivalente, que será a resistencia que produza o mesmo
efecto que o conxunto de resistencias. A resistencia equivalente depende
de que as resistencias estean dispostas en serie ou en paralelo.
Asociación de resistencias en serie:
A resistencia equivalente R é a suma das resistencias.
SIMULACIÓN:
RESISTENCIAS EN SERIE, en educaplus.org
Asociación de resistencias en paralelo:
O inverso da resistencia equivalente é a suma dos inversos das
resistencias.
SIMULACIÓN:
RESISTENCIAS EN PARALELO, en educaplus.org
EXERCICIOS
PARA PRACTICAR
|
|
LEI DE OHM |
|
A lei de Ohm relaciona as magnitudes fundamentais dun circuíto, a
intensidade, a diferenza de potencial e a resistencia.
Para unha mesma diferenza de potencial canto maior sexa a resistencia
menor será a intensidade que circula polo circuíto.
A lei de Ohm permítenos definir o ohmio.
O cociente entre a diferenza de potencial e a intensidade é a
resistencia do circuíto.
O ohmio é a resistencia dun condutor polo que circula un amperio de
corrente cando está sometido a unha diferenza de potencial dun voltio.
SIMULACIÓN:
LEI DE OHM, en phet.colorado.edu
SIMULACIÓN:
LEI DE OHM, en educaplus.org
EXERCICIOS
PARA PRACTICAR
|
|
EFECTO JOULE |
|
A enerxía fornecida por un xerador é igual ao seu traballo eléctrico. O
traballo eléctrico é a carga pola diferenza de potencial.
Se queremos calcular a enerxía que consome un receptor eléctrico
multiplicamos a carga que pasa polo mesmo pola diferenza de potencial
entre os seus extremos.
Tamén podemos calcular o traballo eléctrico substituíndo o valor da
carga na expresión anterior:
Cando a electricidade circula por un condutor libérase calor debida aos
choques dos electróns cos átomos do condutor. Este fenómeno que libera
enerxía calorífica nos condutores denomínase efecto Joule. A enerxía que
se disipa como calor nunha resistencia é:
|
|
POTENCIA ELÉCTRICA |
|
Un xerador eléctrico pódenos achegar certa cantidade de enerxía
eléctrica na unidade de tempo. Esta magnitude é a potencia eléctrica. Se
temos moitos aparellos que consomen enerxía no noso circuíto interésanos
que a potencia sexa maior.
A unidade de potencia eléctrica é o watt, W,
en honra ao enxeñeiro e inventor escocés James Watt (1736-1819).
A potencia que se consome nunha resistencia será:
Esta expresión coñécese como lei de Joule
Nos electrodomésticos podes atopar o dato da potencia, o que che
permite calcular a enerxía que consome nun tempo determinado.
Unha unidade moi utilizada en medidas eléctricas é o kW·h. Non é
unha unidade de potencia, é unha unidade de enerxía. Representa a
enerxía que consome un aparello de 1000 W durante unha hora. O seu
equivalencia en xullos é:
1kW·h = 1kW · 1h = 1000W · 3600s = 3,6·106 W·s =
3,6·106 J
SIMULACIÓN:
LEY DE OHM E POTENCIA ELÉCTRICA, en educaplus.org
SIMULACIÓN:
RESUMEN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS, en educaplus.org
EXERCICIOS
PARA PRACTICAR
|
|
|
|
