Volver a la portadaCiencias II (Física) · 2º de Secundaria · Cambiar asignatura
Empezar gratis
Secundaria 2º · Ciencias II (Física)
La energía · La electricidad

Circuitos eléctricos básicos

En una posada se funde un solo foco de la guirnalda del árbol y, de golpe, se apagan todos. En cambio, si se funde el foco de la sala, el de la cocina sigue encendido. ¿Qué tiene de distinto la forma en que están conectados? Vamos a armar circuitos, paso a paso, para descubrirlo.

Elementos de un circuito

Para que un foco se encienda hace falta una pila, cables y un camino completo. Si falta cualquiera de esas piezas, no luce.

En los esquemas se usan símbolos iguales en todo el mundo. En el símbolo de la pila, la placa larga y delgada es el polo positivo y la corta y gruesa, el negativo:

Símbolos eléctricos normalizados de una pila (generador), un foco (receptor) y un interruptor abierto. generador (pila) receptor (foco) interruptor
Practica★☆☆Sin empezar
Une cada elemento de un circuito con su trabajo. Elementos: generador, hilo conductor, receptor e interruptor. Trabajos: impulsa las cargas, lleva la corriente de un…

Une cada elemento de un circuito con su trabajo. Elementos: generador, hilo conductor, receptor e interruptor. Trabajos: impulsa las cargas, lleva la corriente de un punto a otro, aprovecha la energía eléctrica y abre o cierra el camino de la corriente.

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Indica si cada elemento de esta lista es un generador o un receptor: la pila de un control remoto, el motor de un ventilador, la batería de un scooter, el zumbador de un…

Indica si cada elemento de esta lista es un generador o un receptor: la pila de un control remoto, el motor de un ventilador, la batería de un scooter, el zumbador de un timbre y un foco.

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
En los esquemas, los elementos del circuito se dibujan con símbolos normalizados, iguales en todo el mundo: la pila son dos trazos paralelos, uno largo y delgado y otro…

En los esquemas, los elementos del circuito se dibujan con símbolos normalizados, iguales en todo el mundo: la pila son dos trazos paralelos, uno largo y delgado y otro corto y grueso; el foco, un círculo con una cruz dentro; el interruptor, un trazo levantado. Estos son los tres símbolos:

pila foco interruptor

Dibuja en tu cuaderno el esquema de un circuito con una pila, un interruptor y un foco.

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Quieres montar un circuito para encender una bombilla con una pila. Haz la lista de todos los materiales que necesitas y explica para qué sirve cada uno.

Quieres montar un circuito para encender una bombilla con una pila. Haz la lista de todos los materiales que necesitas y explica para qué sirve cada uno.

Resolver

Circuito abierto y circuito cerrado

Comparación entre un circuito cerrado, con pila, el interruptor bajado, la corriente circulando y el foco encendido, y un circuito abierto, con el interruptor levantado, el camino cortado y el foco apagado. Circuito cerrado pila interruptor cerrado: se enciende Circuito abierto pila aire abierto: no se enciende
Practica★☆☆Sin empezar
Explica con tus palabras la diferencia entre un circuito abierto y un circuito cerrado. Observa los dos montajes de la figura: ¿En cuál de los dos se enciende la…

Explica con tus palabras la diferencia entre un circuito abierto y un circuito cerrado. Observa los dos montajes de la figura:

A B

¿En cuál de los dos se enciende la bombilla? ¿Por qué?

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
¿Qué hace un interruptor dentro de un circuito? Relaciónalo con los circuitos abierto y cerrado: ¿en qué estado deja el circuito cada posición del interruptor?

¿Qué hace un interruptor dentro de un circuito? Relaciónalo con los circuitos abierto y cerrado: ¿en qué estado deja el circuito cada posición del interruptor?

Resolver
Practica★☆☆Sin empezar
Dentro de una linterna hay una pila, una bombilla, un interruptor y un muelle metálico que lo une todo, como en el esquema de la figura. a) ¿Qué elemento impulsa las…

Dentro de una linterna hay una pila, una bombilla, un interruptor y un muelle metálico que lo une todo, como en el esquema de la figura.

muelle − + pila bombilla interruptor
  1. a) ¿Qué elemento impulsa las cargas?
  2. b) ¿Qué elemento aprovecha la energía?
  3. c) ¿Qué hace el interruptor al encender la linterna?
Resolver
Practica★★☆Sin empezar
En un circuito de un solo camino hay una pila, un interruptor y una bombilla. Si cambiamos el orden y colocamos primero la bombilla y luego el interruptor, ¿seguirá…

En un circuito de un solo camino hay una pila, un interruptor y una bombilla. Si cambiamos el orden y colocamos primero la bombilla y luego el interruptor, ¿seguirá funcionando igual? Explica por qué el orden de los elementos no importa cuando hay un único camino.

Resolver

Receptores y generadores

Un receptor transforma la energía eléctrica en otra forma de energía: el foco, en luz y calor; el motor del ventilador, en movimiento; el timbre, en sonido. Un generador hace lo contrario: aporta la energía a las cargas (pilas, baterías del celular o del auto).

Practica★☆☆Sin empezar
¿Qué es un receptor eléctrico? Pon tres ejemplos de receptores que haya en tu casa e indica en qué se transforma la energía eléctrica en cada uno (por ejemplo, la…

¿Qué es un receptor eléctrico? Pon tres ejemplos de receptores que haya en tu casa e indica en qué se transforma la energía eléctrica en cada uno (por ejemplo, la bombilla la transforma en luz).

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Dibuja en tu cuaderno, con símbolos normalizados, un circuito con una pila, un interruptor, una bombilla y un timbre, todos en el mismo camino. Si el interruptor se deja…

Dibuja en tu cuaderno, con símbolos normalizados, un circuito con una pila, un interruptor, una bombilla y un timbre, todos en el mismo camino. Si el interruptor se deja abierto, ¿qué elementos funcionan? Explícalo.

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

Resolver

Circuitos en serie

En muchas guirnaldas navideñas antiguas, en cuanto un solo foco se afloja o se funde, se apagan todos los demás. ¿Cómo están conectados para que eso pase?

Otro efecto de la serie: cada foco que añades pone más dificultad al paso de la corriente, porque la corriente tiene que atravesarlos todos. Con la misma pila, más focos en serie significa menos brillo en cada uno. Dos pilas de 1.5 V colocadas una tras otra (en serie) suman 3 V y hacen que el foco brille más.

Cómo localizar el foco fundido

Cuando toda la guirnalda está apagada, hay que encontrar el único foco que abre el circuito. Dos métodos prácticos:

  • Sustituir uno por uno: con la guirnalda desconectada, cambia cada foco por uno que sepas que sirve. Cuando la guirnalda se enciende, ese era el defectuoso.

  • Probar por tramos: con un probador de continuidad o un foco de prueba con pila, revisa la mitad de la guirnalda. Si en esa mitad el camino está cerrado, la falla está en la otra; repite con la mitad que falla hasta quedarte con un foco. Así se encuentra en pocos pasos entre veinte.

Practica★★☆Sin empezar
Dos bombillas están conectadas una detrás de otra, en serie, a la misma pila, como en la figura. a) Si una de las bombillas se funde, ¿qué le pasa a la otra? b)…

Dos bombillas están conectadas una detrás de otra, en serie, a la misma pila, como en la figura.

L₁ L₂ pila
  1. a) Si una de las bombillas se funde, ¿qué le pasa a la otra?
  2. b) Explícalo pensando en el camino que sigue la corriente.
Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Con una pila de $1.5\ \text{V}$, la bombilla del montaje brilla poco. La figura muestra el montaje con dos pilas colocadas una detrás de la otra: a) ¿Qué voltaje darán…

Con una pila de $1.5\ \text{V}$, la bombilla del montaje brilla poco. La figura muestra el montaje con dos pilas colocadas una detrás de la otra:

1.5 V 1.5 V V total = ?
  1. a) ¿Qué voltaje darán dos pilas de $1.5\ \text{V}$ colocadas una detrás de la otra?
  2. b) ¿Qué le pasará al brillo de la bombilla al cambiar a las dos pilas?
Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Un pasillo tiene dos bombillas conectadas en serie. ¿Dónde hay que colocar el interruptor para apagar las dos a la vez: junto a la primera, junto a la segunda o da igual…

Un pasillo tiene dos bombillas conectadas en serie. ¿Dónde hay que colocar el interruptor para apagar las dos a la vez: junto a la primera, junto a la segunda o da igual el punto del camino? Justifica tu respuesta.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Una guirnalda de luces de Navidad tiene veinte bombillas conectadas en serie. a) ¿Por qué se apagan todas cuando se funde una sola? b) ¿Cómo deberían estar conectadas…

Una guirnalda de luces de Navidad tiene veinte bombillas conectadas en serie.

  1. a) ¿Por qué se apagan todas cuando se funde una sola?
  2. b) ¿Cómo deberían estar conectadas para que no pasara?
  3. c) Propón un método práctico para localizar la bombilla fundida entre las veinte.
Resolver

Circuitos en paralelo

En una casa puedes encender el microondas y apagar la luz de la cocina sin que un aparato afecte al otro. ¿Cómo se conectan para que cada receptor funcione por su cuenta?

El brillo en paralelo

En paralelo, cada foco está conectado directamente a los dos polos de la pila, así que recibe el voltaje completo de la pila, igual que si estuviera solo. La corriente tiene un camino fácil por cada rama, y por eso cada foco luce como si fuera el único.

Compara con la serie: ahí los focos se reparten el esfuerzo de un único camino y cada uno brilla menos. Por eso, con la misma pila, dos focos en paralelo brillan más que dos focos en serie. Y si añades más focos en paralelo, cada uno sigue brillando igual; lo que cambia es que la pila entrega más corriente en total y se gasta más rápido.

Practica★★☆Sin empezar
Ahora las dos bombillas están conectadas en paralelo: cada una tiene su propio camino para la corriente desde la pila, como en la figura. a) Si una se funde, ¿sigue…

Ahora las dos bombillas están conectadas en paralelo: cada una tiene su propio camino para la corriente desde la pila, como en la figura.

L₁ L₂ pila
  1. a) Si una se funde, ¿sigue luciendo la otra?
  2. b) ¿Cómo crees que están conectadas las lámparas de tu casa, en serie o en paralelo? Razona la respuesta.
Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Dos bombillas están conectadas en paralelo y queremos apagarlas las dos a la vez con un solo interruptor. ¿Dónde lo colocarías: en una de las ramas o en el camino común,…

Dos bombillas están conectadas en paralelo y queremos apagarlas las dos a la vez con un solo interruptor. ¿Dónde lo colocarías: en una de las ramas o en el camino común, antes de que el circuito se divida? Dibuja el esquema en tu cuaderno y justifica la respuesta.

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

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Con la misma pila montamos dos circuitos: uno con dos bombillas en serie y otro con dos bombillas en paralelo. a) ¿En cuál de los dos brillan más las bombillas? Razona…

Con la misma pila montamos dos circuitos: uno con dos bombillas en serie y otro con dos bombillas en paralelo.

  1. a) ¿En cuál de los dos brillan más las bombillas? Razona la respuesta pensando en lo difícil que es el camino para la corriente.
  2. b) ¿Qué pasa en cada circuito si se funde una bombilla?
  3. c) ¿Cuál de los dos montajes elegirías para las luces de una casa? ¿Por qué?
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Quieres montar en tu cuarto dos bombillas que se enciendan y apaguen por separado usando una sola pila. a) ¿Cómo las conectarías, en serie o en paralelo? ¿Por qué? b)…

Quieres montar en tu cuarto dos bombillas que se enciendan y apaguen por separado usando una sola pila.

  1. a) ¿Cómo las conectarías, en serie o en paralelo? ¿Por qué?
  2. b) ¿Cuántos interruptores necesitas y en qué punto del circuito?
  3. c) Dibuja el esquema en tu cuaderno.

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

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Añadimos bombillas en serie a la misma pila: primero una, luego dos y luego tres. a) ¿Qué le pasa al brillo de cada bombilla al añadir más? b) Explica la causa pensando…

Añadimos bombillas en serie a la misma pila: primero una, luego dos y luego tres.

  1. a) ¿Qué le pasa al brillo de cada bombilla al añadir más?
  2. b) Explica la causa pensando en la dificultad que encuentra la corriente para pasar.
  3. c) Predice qué pasaría con el brillo si las añadiéramos en paralelo en lugar de en serie.
Resolver

Cortocircuitos, averías y seguridad

Si unes sin querer los dos polos de una pila pequeña con un trozo de papel aluminio, el metal quema al instante. ¿Por qué se calienta tanto un circuito cuando no hay receptor?

Esquema de un cortocircuito donde un cable une directamente los dos polos de una pila sin ningún receptor en medio. pila cable directo ¡se calienta mucho!

Cuidados al usar electricidad

  • No metas objetos metálicos en un contacto ni toques cables pelados.

  • No uses aparatos eléctricos con las manos mojadas ni cerca del agua.

  • Desconecta los aparatos tirando de la clavija, no del cable.

  • No conectes muchos aparatos en un mismo contacto con extensiones: se sobrecalienta.

  • Si un cable está dañado o huele a quemado, desconecta y avisa a un adulto.

Y el interruptor de la puerta del refrigerador: la luz se enciende al abrir la puerta porque un pequeño interruptor, accionado por la puerta, cierra el circuito; al cerrarla, lo abre y la luz se apaga sola, ahorrando energía. El botón del timbre funciona igual: es un interruptor que solo cierra el circuito mientras lo mantienes pulsado.

Practica★★★Sin empezar
Si unimos los dos polos de una pila directamente con un cable, sin ningún receptor, como se muestra en la figura, se produce un cortocircuito: la pila y el cable se…

Si unimos los dos polos de una pila directamente con un cable, sin ningún receptor, como se muestra en la figura, se produce un cortocircuito: la pila y el cable se calientan mucho y la pila se estropea.

+ − pila cable se calienta mucho
  1. a) Explica qué le pasa a la corriente cuando no encuentra nada que aproveche la energía.
  2. b) ¿Por qué puede ser peligroso un cortocircuito en la instalación de una casa?
Resolver
Practica★★★Sin empezar
El timbre de casa solo suena mientras se mantiene pulsado el botón de la entrada. a) ¿Qué tipo de elemento de control es ese botón y qué hace con el circuito al pulsarlo…

El timbre de casa solo suena mientras se mantiene pulsado el botón de la entrada.

  1. a) ¿Qué tipo de elemento de control es ese botón y qué hace con el circuito al pulsarlo y al soltarlo?
  2. b) Describe el circuito completo del timbre cuando un visitante pulsa y cuando suelta.
  3. c) ¿Están el botón y el timbre en serie o en paralelo? Razona la respuesta.
Resolver
Practica★★★Sin empezar
Hugo monta su circuito así: sale un cable de un polo de la pila hasta la bombilla, y de la bombilla otro cable que vuelve al mismo polo de la pila, como en la figura. a)…

Hugo monta su circuito así: sale un cable de un polo de la pila hasta la bombilla, y de la bombilla otro cable que vuelve al mismo polo de la pila, como en la figura.

+ − pila bombilla
  1. a) ¿Se encenderá la bombilla?
  2. b) ¿Qué error ha cometido?
  3. c) Explica cómo debe quedar el circuito para que la corriente dé la vuelta completa.
Resolver
Practica★★★Sin empezar
La luz del interior del refrigerador se enciende al abrir la puerta y se apaga al cerrarla. a) ¿Qué elemento del circuito acciona la puerta sin que nos demos cuenta? b)…

La luz del interior del refrigerador se enciende al abrir la puerta y se apaga al cerrarla.

  1. a) ¿Qué elemento del circuito acciona la puerta sin que nos demos cuenta?
  2. b) Explica qué les pasa a los circuitos de la luz al abrir y al cerrar.
  3. c) ¿Por qué es importante, pensando en el consumo de la casa, que la luz se apague sola?
Resolver

Vuelve al principio: en la guirnalda los focos están en serie: comparten un único camino y, si uno falla, el camino se corta y se apagan todos. En la casa están en paralelo: cada foco tiene su propia rama y los demás siguen funcionando.

Resumen

Ver todos los ejercicios de este apartado