El motor eléctrico

1. ¿Qué es un motor eléctrico?¿Cuál es su símbolo eléctrico?

Es una máquina que transforma energía eléctrica en energía mecánica de rotación.

2. Dibuja el esquema eléctrico de un circuito que tenga una pila, un motor y un interruptor.

3. Pon 5 ejemplos de aplicaciones de los motores de corriente contínua de imanes permanentes.

Cepillos de dientes, aparatos que funcionan con energía solar, coches de juguete, walkmans, radiocasetes.

4. ¿Cuáles son las características de los motores que hemos estudiado?

Suelen ser pequeños, se utilizan normalmente en aplicaciones de poca potencia, y de corriente contínua.

5. Haz un dibujo de un motor eléctrico e indica el nombre de sus componentes.

6. Explica la función que hacen los siguientes elementos de un motor eléctrico: imanes, electroimanes, colector y escobillas.

Imanes: Crean fuerzas magnéticas fijas. El conjunto de imanes y las demás piezas que no giran se llaman estator.

Electroimanes: Crean fuerzas magnéticas variables. Es un núcleo de hierro/acero con bobinas de hilo conductor.

Colector: Está formado por unas láminas de cobre por las que entra la electricidad.

Escobillas: Piezas de cobre que rozan continuamente en el colector. Permiten el paso de corriente desde el exterior hasta los electroimanes del rotor.

Carcasa: Tiene dos partes. Funda exterior que protege el motor.

Eje: Cilindro alargado de acero en el que instalan las poleas y engranajes para transmitir movimiento circular.

7. ¿Qué es el rotor?¿Y el estator?

Rotor: Es el conjunto de piezas que giran (electroimanes, colector, eje)

Estator: Es el conjunto de los imanes y las demás piezas que no giran.

8. ¿Qué diferencias hay entre un imán y un electroimán?

Que los imanes crean fuerzas magnéticas fijas, y los electroimanes variables.

9. ¿En qué consiste la ley de los polos?

En que los polos iguales se repelen, y los polos diferentes se atraen.

10. ¿En qué parte de un motor eléctrico de imanes permanentes hay electroimanes?¿Podríamos hacer un motor eléctrico sólo con imanes permanentes?¿Por qué?¿Y sólo con electroimanes?

-En el rotor

-No. Porque no se generaría el movimiento cíclico.

-No. Son necesarios ambos.

11. Mira la animación de la página 11 y explica qué sucede.

12. ¿Cómo funciona un motor eléctrico? Ayúdate con un esquema para explicarlo.

Con una pila y imanes.

La Ley de Ohm

1. ¿Qué dice la Ley de Ohm?

La intensidad de la corriente que circula por un circuito cerrado es directamente proporcional a la tensión que se le aplica e inversamente proporcional a su resistencia eléctrica.

2. Si se aumenta la tensión que se le aplica a un circuito, ¿Qué le sucederá a la intensidad de la corriente eléctrica que circula por él?¿Y si disminuye la tensión?

-Que aumenta.

-Que disminuye.

3. Si se reduce la resistencia de un circuito, ¿Qué le sucederá a la intensidad de la corriente eléctrica que circula por él?¿Y si se aumenta la resistencia?

-Que aumentará la intensidad.

-Que disminuirá la intensidad.

4. ¿Qué pasa si un circuito no tiene resistencia?¿Y si tiene una resistencia infinita?

-Se produce un cortocircuito.

-No circula la corriente.

5. ¿Cuál es la expresión matemática de la Ley de Ohm?

6. En la ecuación de la Ley de Ohm se utilizan tres magnitudes físicas: intensidad de la corriente, tensión y resistencia. ¿Qué unidades del sistema internacional se utilizan para medirlas?

Para la tensión (o diferencia potencial), la unidad es el volt (V).

Para la resistencia, la unidad es el ohm, que se simboliza con la letra griega omega. (Ω)

Para la intensidad de la corriente eléctrica, la unidad es el ampere (A).

7. Busca en Internet o en tu libro de texto una definición de las tres magnitudes.

*Intensidad de la corriente: Es la cantidad de carga eléctrica que pasa a través del conductor por unidad de tiempo.
*Tensión: Es una magnitud física que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica.

*Resistencia: Es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado.

La tensión eléctrica y su medida

1. ¿Qué es la tensión eléctrica?
Es la energía con la que un generador impulsa los electrones que circulan por un circuito eléctrico.


2. ¿Qué unidad se utiliza para medir la tensión eléctrica?¿Cuál es su abreviatura?
Se mide en voltaje y voltios. Su abreviatura es V.


3. ¿Cómo se llama el instrumento empleado para medir tensiones? Dibuja su símbolo.
Se llama voltímetro.


4. ¿Qué significaría que, al medir la tensión de una pila, nos diera 0V? (cero voltios)
Significaría que has elegido una escala demasiado grande.


5. Imagina que medimos la tensión de una pila de petaca con un polímetro.
a) Ponemos el selector del polímetro en la posición 20 de DCV y en la pantalla aparece 4,35.
¿Cuál es la tensión de la pila?

b) Medimos ahora la tensión con el selector en la posición 200 y en la pantalla aparece 4,3.
¿Cuál es ahora el valor de la tensión?

c) Cambiamos el selector a la posición 200m y en la pantalla sale una ele minúscula.
¿Qué significa?

d) ¿Cuál de las tres medidas anteriores debemos elegir, por ser la más precisa?

A) 4,35V
B) 430
C) Que la tensión es demasiado grande para lo que he elegido.
D) La de 4,3 V.

La resistencia eléctrica y su medida

1. La resistencia eléctrica, ¿facilita o dificulta el paso de la corriente por los circuitos?
Dificulta el paso de la corriente.


2. ¿Qué unidad se utiliza para medir la resistencia?¿Cuál es su abreviatura?
La unidad de su medida es el ohmio, y la abreviatura es la letra griega omega mayúscula. Ω


3. ¿Cómo se llama el instrumento empleado para medir resistencias? Dibuja su símbolo.
Se llama óhmetro.



4. Cita dos componentes que tengan mucha resistencia eléctrica y dos que tengan poca.
Poca: Los cables y el oro
Mucha: Los resistores de carbón y resistencia de radiadores.


5. Para medir la resistencia de una lámpara, ¿debe estar encendida?
No. Falsearía la medida.


6. Para medir la resistencia de un juguete, ¿debe estar éste conectado a una pila?
No, hay que sacarlo fuera del circuito.


7. Imagina que estamos midiendo la resistencia de un resistor de carbón. El selector está puesto en la posición 2K y en la pantalla aparece 33.6 ¿Cuánto vale su resistencia?
33,6 K Ω

Conexión mixta o serie-paralelo

1. ¿Qué es una conexión mixta?¿Qué otro nombre recibe?

Cuando un circuito tiene unos componentes conectados en serie y otros conectados en paralelo se le llama conexión mixta. Recibe también el nombre de serie-paralelo.

2. Dibuja un circuito (aspecto real y esquema eléctrico) que tenga 5 bombillas en conexión mixta.

3. Dibuja un circuito (aspecto real y esquema eléctrico) que tenga 4 bombillas y una pila.

4. ¿Qué características tiene la linterna que sale en esta miniunidad?¿Cómo lo consigue?

Utiliza un grupo de 3 pilas conectadas en seria para obtener la tensión que necesita una bombilla potente. Para aumentar el tiempo que puede permanecer encendida, se conectan en paralelo dos de estos grupos de pilas. De esta manera, se consigue potencia y autonomía.

Conectando pilas en serie-paralelo podemos construir una linterna potente y que pueda funcionar muchas horas.

5. Dibuja el esquema eléctrico del circuito electrónico que aparece en la web.

Conexión en paralelo de receptores

1. ¿Cómo se conectan dos o más receptores en paralelo?

Bifurcando el cable principal que proviene del generador en dos o más cables, tanto como receptores.

2. Dibuja un circuito (el aspecto real y el esquema eléctrico) que tenga 3 bombillas conectadas en paralelo.

3. ¿En cuál de éstos dos circuitos lucirán las bombillas con más intensidad?¿Por qué?

En el A. Porque está en paralelo

En el B, en cambio, se dividiría el voltaje en dos elementos.

4. En un circuito que tiene 3 bombillas en paralelo, ¿Qué ocurre si una de ellas se funde?¿Por qué?

Las demás seguirían funcionando. La corriente puede circular por los otros ramales sin problemas.

5. ¿Por qué están conectados en paralelo los electrodomésticos de una casa?

Por si uno de los receptores se estropea, los otros puedan seguir funcionando.

6. Pon 2 ejemplos, diferentes a los que salen en la miniunidad, de receptores conectados en paralelo.

Las luces de clase, y los electrodomésticos de casa.

7. ¿Por qué se descarga más rápido una pila o una batería con muchos receptores en paralelo?

Porque tiene más receptores a absorver esa energía.

Conexión en serie de receptores

1. ¿Cómo se conectan dos o más receptores en serie?

Se conectan uno detrás del otro compartiendo el mismo cable, y el positivo con el negativo del siguiente.



2. Dibuja un circuito (el aspecto real, no el esquema eléctrico) que tenga una bombilla y un motor eléctrico conectados en serie. Elige tu mismo/a el tipo de generador del circuito.








3. Dibuja el esquema eléctrico de un circuito que tenga una pila de petaca y dos motores conectados en serie.







4. Dibuja el esquema eléctrico de un circuito, alimentado por una pila de 9V, que tenga un motor, una bombilla y un zumbador conectados en serie.

5. ¿Qué pasa si un receptor, conectado en serie a otros receptores, se avería?¿Por qué?Pon un ejemplo.

Que ninguno de los receptores del circuito funciona. Porque si uno de los receptores tiene una avería, como una bombilla se funde la corriente. (Queda el circuito abierto, y no puede circular la corriente).

6. En un circuito que tiene 3 bombillas en serie y una pila de 9V ¿Qué tensión recibe cada bombilla? ¿Por qué?

Si conectamos tres bombillas iguales a una pila de 9V, a cada una le corresponderán solo 3V. Porque se reparten la tensión que proporciona el generador, de modo que todas tengan la misma tensión.

7. Indica si estas bombillas están o no en serie. Explica tus respuestas.

A) Sí, porque están una detrás de la otra conectadas por el mismo cable.
B) No, porque no están una detrás de la otra conectadas por el mismo cable.
C) No, porque no están una detrás de la otra conectadas por el mismo cable.
D) Sí, porque están una detrás de la otra conectadas por el mismo cable.

Conexión en serie de generadores

1. ¿Cómo se conectan dos o más generadores en serie?
El borne positivo de un generador debe estar conectado al borne negativo del siguiente.



2. Dibuja el esquema eléctrico de 3 pilas conectadas en serie.











3. Cuando se conectan varios generadores en serie, ¿Cómo se calcula la tensión resultante?
La tensión total del conjunto será la suma de tensiones de cada generador. Es decir:
-Vtotal= V1 + V2 + ... + Vn


4. Pon 3 ejemplos de aparatos portátiles que tenga pilas conectadas en serie.
Mando a distancia, linterna, aparato de música.


5. ¿A qué tensión está sometida la bombilla de la linterna del dibujo?
1,5V + 1,5V+ 1,5V = 4,5V


6. ¿Qué linternas iluminan más? ¿Las que tienen 2 pilas conectadas en serie o las que tienen 3 pilas conectadas en serie?
Iluminan más las que tienen 3 pilas conectadas en serie porque son más potentes.


7. ¿Cómo es una pila de petaca por dentro? ¿Qué tensión suministra? ¿Por qué?
Está compuesta por dentro por 3 pilas cilíndricas conectadas en serie. Suministra 4,5V porque es la suma resultante de la tensión de las 3 pilas cilíndricas que hay dentro.


8. ¿Por qué se conectan las células solares en serie?
Para obtener mayores tensiones.


9. Indica si los siguientes generadores están o no en serie.



A) Sí
B) No
C) No
D) Sí
E) No
F) Sí

Conductores

1.¿Cuál es la función de los conductores?

Permitir que circule la corriente eléctrica desde los generadores hacia los receptores y que vuelva de nuevo a los generadores.



2. ¿Cuál es el símbolo eléctrico de los conductores?







3. ¿Cómo está constituido un cable?

Los cables están formados por uno o varios hilos de un material conductor.

4. ¿Cuál es el material conductor más utilizado en la fabricación de cables?

Normalmente cobre, envuelto por una capa de plástico que lo aisla del exterior.

5. ¿Qué es un cable unifilar? ¿Y un cable multifilar?

Unifilar: Los cables que solo tienen un hilo conductor.
Multifilar: Los cables que tienen muchos hilos conductores.

6. Define: cable monopolar, cable bipolar, cable multipolar.

Cable monopolar: Cuando el cable tiene un solo conductor.

Cable bipolar: Cuando el cable tiene dos conductores asociados.

Cable multipolar: Cuando el cable tiene muchos conductores.

7. ¿Qué es un circuito impreso? ¿Dónde se utiliza?

Son circuitos que llevan la electricidad sin necesidad de cable. Se usan en todos los aparatos electrónicos; televisores, radios...

8. Haz un dibujo de un circuito impreso e indica sus componentes.

Receptores

1. ¿Cuál es la función de los receptores? Pon dos ejemplos de receptores que no se citen en esta unidad.
Reciben la corriente eléctrica y la utilizan para realizar un trabajo útil, como iluminar, mover un máquina, avisarnos y producir música...

2. Dibuja el símbolo eléctrico de los siguientes receptores: bombilla, motor y zumbador.

Bombilla:

Motor:

Zumbador:

3. ¿Qué es y para qué sirve la placa de características de un receptor?
Una de las cosas más importantes a tener en cuenta en los receptores es el valor de la tensión eléctrica que necesitan para funcionar. Todos los aparatos que funcionan con la electricidad tienen una plaquita, denominada placa de características, donde se indican todas sus características eléctricas.


4. ¿Qué transformación de energías hace la bombilla?
Transforma la energía eléctrica en energía luminosa, es decir en luz.

5.La bombilla más utilizada se denomina incandescencia. ¿Por qué se llama así?
Porque el elemento que produce la luz es un filamento que se pone incandescente cuando circula corriente eléctrica en su interior.

6.Haz el dibujo de una bombilla de incandescencia e indica el nombre de componentes.

7.¿Qué transformación de energías se produce en un motor eléctrico? Pon tres ejemplos de aparatos que utilicen motores eléctricos.
Transforma la energía eléctrica en energía metálica de rotación. Ejemplos: juguetes, walkmans, cepillos de dientes...

8.Dibuja un motor eléctrico e indica el nombre de sus componentes.

9.¿Para qué sirve un zumbador?
Un zumbador es un componente que transforma la energía eléctrica en energía sonora, es decir, en sonido. Lo encontramos en muchos aparatos electrónicos donde hace la función de avisador acústico.

1o.¿En qué se diferencia un zumbador de un timbre?
El zumador usa para hacer ruido una membrana que vibra muy rápidamente, mientras el timbre hace chocar una pieza metálica (el martillo) contra una campana.

Elementos de control

1. ¿Cuál es la función de los elementos de control?
Encender y apagar los circuitos.

2. ¿Cuáles son los elementos de control más utilizados? ¿Podrías decir el nombre de otros elementos de control que no sean éstos?
Interruptores y pulsadores. Conmutadores, selectores, potenciómetros...

4. ¿Qué diferencia hay entre un interruptor y un pulsador?
Que el interruptor se mantiene fijo y el pulsador sólo funciona si lo mantenemos pulsado.

5. Dibuja el símbolo eléctrico del pulsador y del interruptor.
Pulsador:

Interruptor:

6. Pon dos ejemplos de utilización de un interruptor y dos ejemplos de utilización de un pulsador.
Interruptor: La luz de una casa

Pulsador: El botón del ordenador y los botones del mando a distancia.

7.¿Qué quiere decir que un circuito está abierto?¿Y que está cerrado?
Si está abierto no pasa la electricidad, y si está cerrado sí.

Generadores

1. ¿Qué función hacen los generadores?
Suministran corriente eléctrica al circuito.

2. ¿Cuáles de los siguientes componentes eléctricos son generadores?
Motor, pila, interruptor, cable, dinamo de bicicleta, célula solar, pulsador y bombilla.
Dinamo de bicicleta y célula solar.

3. Haz un dibujo de los tipos de pilas más comunes e indica qué tensión eléctrica tienen y cuáles son sus aplicaciones.

4. ¿Qué nos indica la tensión eléctrica? ¿En qué unidad se mide? ¿De dónde proviene el nombre de esta unidad de medida?
La energía que tienen los electrones que salen de los generadores. Se miden en voltios (V). Se llaman así por el apellido del inventor, Alessandro Volta.

5. ¿Cuál es el símbolo eléctrico de la pila?

6. ¿Qué son los bornes de conexión? ¿Dónde están los bornes de conexión en una pila cilíndrica? Haz un dibujo que lo indique.
Los polos (+/-) por los que se conectan un generador con un receptor mediante conectores. En una pila cilíndrica se encuentran en las partes superior e inferior.

7. ¿Qué es un cargador de pilas? Pon dos ejemplos en los que pueda resultar útil.
Un aparato que recarga las pilas recargables.

8. ¿Las pilas usadas se tiran a la basura? ¿Por qué?
No, porque tienen mercurio que es contaminante; aunque actualmente se están empezando a hacer baterías de litio.

Circuito eléctrico

1. ¿Qué es la corriente eléctrica?
Cuando hay un número muy grande de electrones que viajan por un material conductor, se dice que circula la corriente eléctrica.

2. ¿Qué diferencia hay entre los materiales conductores y los materiales aislantes?
Los materiales conductores son aquellos que dejan pasar la electricidad. Sin embargo, los aislantes no permiten el paso de la electricidad.

3. ¿Qué es un circuito eléctrico? ¿Para qué sirve?
Es un camino cerrado por donde viajan los electrones. Su finalidad es hacer que la corriente eléctrica haga un trabajo útil.

4. ¿Qué familias de componentes eléctricos hay? ¿Qué función hacen cada una?
- Generadores: Suministran corriente eléctrica al circuito.
- Receptores: Transforman la energía de la corriente eléctrica en un trabajo útil.
- Conductores: Permiten que circule la corriente eléctrica.
- Elementos de control: Gobiernan el circuito eléctrico.

5. ¿Qué es un símbolo eléctrico?
Es la representación gráfica de un componente eléctrico.

6. ¿Qué es un esquema eléctrico?
Es la representación grafica de un circuito.

7. ¿Qué quieren decir las expresiones circuito abierto y circuito cerrado?
- Circuito abierto: Si existe alguna discontinuidad (como un cable roto, un componente desconectado o un interruptor apagado) la corriente eléctrica no circulará.
- Circuito cerrado: Cuando todos los componentes de un circuito están conectados entre sí y no hay ninguna discontinuidad.

8. ¿Cuál es el sentido real de la corriente eléctrica? ¿Y el convencional? ¿Qué diferencia hay?
- Sentido real: Los electrones viajan del polo negativo (-) al polo positivo (+) de la pila.
- Sentido convencional: Los electrones viajan del polo positivo (+) al polo negativo (-).
- Su diferencia es el sentido de la corriente eléctrica.

9. Dibuja un circuito que tenga un interruptor, una pila y una bombilla. Explica cómo circula la corriente eléctrica.
La corriente eléctrica viaja del polo positivo de la pila (+) al polo negativo de la pila (-) en dirección de las agujas del reloj.

10. Dibuja un circuito que tenga un motor controlado por un pulsador. Explica cómo funciona.
Al encender el pulsador, la corriente eléctrica viaja del polo positivo de la pila (+) al polo negativo de la pila (-) en el sentido de las agujas del reloj.