El circuito eléctrico

Relaciona cada elemento del circuito con su función: (a) pila, (b) cable, (c) bombillo, (d) interruptor. Funciones: 1. conduce la corriente de un elemento a otro; 2. aporta la energía al circuito; 3. abre o cierra el camino de la corriente; 4. transforma la electricidad en luz.

La corriente eléctrica es un flujo de cargas que recorre los cables, parecido al agua que circula por una tubería. Explica el símil completo: qué sería la pila (la bomba que empuja), qué serían los cables (las tuberías) y qué sería el bombillo (una ruedita que el agua hace girar).

Clasifica estos elementos en generador, conductor, receptor, elemento de control o elemento de protección: pila, cable, motor, fusible, conmutador, zumbador. Explica con una frase la misión de cada uno de los cinco grupos.

Un interruptor y un pulsador no hacen lo mismo: uno se queda fijo en su posición y el otro solo actúa mientras lo aprietas. Relaciona cada elemento con su uso: (a) la luz de una habitación; (b) el timbre de la puerta. Explica qué pasaría si los intercambiáramos.

La figura muestra los símbolos normalizados de ocho elementos de un circuito, pero el nombre de uno está tapado, como se muestra en el esquema.

¿De qué elemento es el símbolo que tiene el nombre tapado? Escribe la pareja símbolo-elemento de los ocho y explica por qué los esquemas eléctricos usan símbolos en lugar de dibujos realistas de las piezas.

Un timbre es un circuito con pila, pulsador y zumbador. Describe su funcionamiento completo (qué pasa al presionar el botón y qué pasa al soltarlo) y explica por qué el pulsador es el elemento de control adecuado para un timbre y no un interruptor.

La luz de un pasillo se enciende y se apaga desde dos sitios distintos gracias a dos conmutadores. Explica con tus palabras cómo es posible (cada conmutador cambia el camino de la corriente entre dos opciones) y por qué con dos interruptores normales no se podría conseguir.

La figura muestra el esquema de un circuito con sus símbolos normalizados, pero uno de los elementos está tapado con un signo de interrogación, como se muestra en el esquema.

¿Qué elemento falta en el circuito y qué pasaría si no estuviera? Nombra los demás elementos del esquema y describe qué ocurre cuando el interruptor se cierra.

¿Verdadero o falso? Justifica cada respuesta: (a) sin pila u otro generador no hay corriente; (b) con el interruptor abierto el bombillo luce igual; (c) el bombillo es un receptor porque transforma la electricidad en luz; (d) los cables deben formar un camino cerrado para que haya corriente.

¿Qué es un cortocircuito? Explícalo con tus palabras (la corriente encuentra un camino directo sin pasar por ningún receptor) y razona por qué es peligroso: qué les ocurre a los cables y a la pila cuando la corriente circula sin ningún «obstáculo» que la aproveche.

Un ventilador de pilas lleva pila, interruptor y motor. Identifica el papel de cada elemento (generador, control, receptor), explica qué transformación de energía ocurre cuando funciona y qué inconveniente tendría conectar el motor directamente, sin interruptor.

«El circuito debe estar cerrado para que haya corriente.» Explica qué significa esa frase usando el símil del agua y las tuberías y pon dos ejemplos de «circuito abierto» de tu casa (un interruptor apagado, un bombillo fundido), explicando en qué punto se interrumpe el camino en cada uno.

Al cerrar el interruptor de tu maqueta, el bombillo no se enciende, pero a los pocos segundos notas que la pila se calienta rápidamente y desprende olor a plástico caliente. Diagnostica qué tipo de avería está ocurriendo en el circuito y explica a nivel eléctrico por qué el bombillo permanece apagado mientras la pila se sobrecalienta. Describe el procedimiento paso a paso que seguirías para inspeccionar el montaje, localizar visualmente o mediante pruebas el tramo culpable y solucionarlo de forma segura.

Dibuja en tu cuaderno el esquema de un circuito con pila, interruptor y bombilla usando los símbolos normalizados. Describe después qué camino recorre la corriente cuando cierras el interruptor y qué ocurre cuando lo abres.

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

La figura muestra dos circuitos, cada uno con una pila y dos bombillos conectados de forma distinta, como se muestra en el esquema.

En el circuito de la izquierda los bombillos están en serie (un solo camino para la corriente) y en el de la derecha, en paralelo (un camino para cada bombillo). ¿Qué ocurre en cada circuito si se quema uno de los bombillos? Razona por qué las luces de una maqueta conviene montarlas de una de las dos formas.

Diseña el circuito de una maqueta en la que, al presionar un pulsador, suene un timbre y se encienda un bombillo a la vez. Dibuja el esquema con símbolos en tu cuaderno, decide si los dos receptores van en serie o en paralelo y justifica tu elección pensando en qué pasa si uno de los dos se daña.

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

La figura muestra el esquema de un circuito con una pila, un conmutador y dos receptores (un bombillo y un timbre):

Un compañero sostiene que si se funde el bombillo, el timbre tampoco podrá funcionar porque ambos receptores comparten la misma pila, y que dejando la palanca del conmutador a mitad de camino sonará el timbre y lucirá el bombillo a la vez. Analiza el circuito y rebate técnicamente ambas afirmaciones siguiendo los caminos de la corriente. Por último, propón un uso práctico y justificado de este montaje en una maqueta.

El fusible es el elemento de protección: si pasa demasiada corriente, se funde y abre el circuito. Explica por qué un elemento que «se rompe» protege a todos los demás y qué deberías revisar si un fusible se funde dos veces seguidas.

Tu linterna no enciende. Ordena estas comprobaciones de la más sencilla a la más compleja y explica qué elemento revisa cada una: interruptor dañado, pilas gastadas o puestas al revés, bombillo quemado, contacto de un cable suelto.

El fusible de protección de un circuito del taller se ha fundido dos veces seguidas esta semana nada más conectarlo. Un compañero propone: «Para no perder más tiempo cambiando fusibles, pongamos uno con un hilo más grueso o enrollémosle un trozo de papel aluminio; así seguro que no se vuelve a cortar la corriente». Rebate la propuesta de tu compañero explicando cuál es la función de seguridad exacta que cumple el fusible, predice qué consecuencias físicas y materiales tendría puentearlo con ese conductor improvisado si la avería continúa, y detalla el procedimiento correcto que deben seguir antes de sustituirlo.

Has montado un circuito con una pila nueva de 4,5 V, cables con pinzas de caimán, un interruptor cerrado y un bombillo montado en su portalámparas (o "socket"), pero el bombillo no se enciende. Diseña una guía ordenada de comprobaciones técnicas paso a paso para localizar el fallo con seguridad, identificando al menos cuatro causas posibles distintas. Justifica, además, por qué en el método técnico de resolución de averías es imprescindible modificar o verificar un único elemento a la vez en cada prueba.

Reto del tema. ¿Cómo funciona la iluminación que utilizas a diario y qué impacto tiene en el consumo energético? Conviértete en auditor eléctrico de tu hogar siguiendo estas fases:

1. Identifica: Elige una linterna o lámpara portátil de casa. Identifica sus cuatro componentes básicos (generador, conductores, receptor y elemento de maniobra). Anota la tensión nominal de sus pilas (por ejemplo, $1,5\text{ V}$ o $4,5\text{ V}$).

2. Simula: Entra en Tinkercad Circuits (herramienta web gratuita) y recrea dicho circuito eléctrico utilizando la simbología básica: batería, interruptor y bombillo o LED. Comprueba que el circuito funcione abriendo y cerrando el paso de corriente.

3. Analiza y propone: Consulta en la web de XM (operador del sistema eléctrico colombiano) la gráfica de demanda de energía en tiempo real. Redacta un informe breve (una página) que incluya una captura de tu circuito en Tinkercad, la explicación de cómo circula la corriente y dos propuestas razonadas para reducir el consumo eléctrico en tu casa sustituyendo receptores.

Se valorará:

• Identificación correcta de los cuatro elementos del circuito y sus magnitudes eléctricas ($V$).

• Simulación funcional y correcta interconexión de componentes en Tinkercad.

• Análisis de los datos reales de XM y coherencia técnica en la propuesta de ahorro.