Circuitos eléctricos básicos
Cuando se va la luz en tu barrio de Managua, en muchos hogares se enciende un bombillo con una batería. Y si en tu casa apagas el ventilador de la sala, el bombillo de la cocina sigue encendido. ¿Qué hace falta para que un bombillo luzca, y cómo están conectados los aparatos de tu casa para que uno se apague sin afectar a los demás? Vamos a montar circuitos paso a paso.
Elementos de un circuito
Un bombillo no se enciende solo con una pila: necesita cables y un camino completo para la corriente. La corriente eléctrica (también se le llama intensidad, y se mide en amperios, A) es el movimiento ordenado de cargas por un material conductor. Lo que las empuja es el voltaje (V, en voltios) que da la pila o la batería: mientras mayor es el voltaje, más fuerte es el "empujón".
En los esquemas, cada pieza se dibuja con un símbolo normalizado, igual en todo el mundo.
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.
¿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, el…
¿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, el bombillo la transforma en luz).
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 monopatín, el zumbador de…
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 monopatín, el zumbador de un timbre y un bombillo.
Esquemas y montaje de un circuito simple
Para comunicar un circuito se dibuja su esquema con los símbolos normalizados: la pila son dos trazos paralelos (uno largo y fino, otro corto y grueso), el bombillo un círculo con una cruz y el interruptor un trazo levantado. Los cables son líneas rectas que unen todo.
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 fino 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 fino y otro corto y grueso; el foco, un círculo con una cruz dentro; el interruptor, un trazo levantado. Estos son los tres símbolos:
Dibuja en tu cuaderno el esquema de un circuito con una pila, un interruptor y un foco.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Quieres montar un circuito para encender un bombillo 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 un bombillo con una pila. Haz la lista de todos los materiales que necesitas y explica para qué sirve cada uno.
Dentro de una linterna hay una pila, un bombillo, un interruptor y un resorte metálico que lo une todo, como en el esquema de la figura. a) ¿Qué elemento impulsa las…
Dentro de una linterna hay una pila, un bombillo, un interruptor y un resorte metálico que lo une todo, como en el esquema de la figura.
- a) ¿Qué elemento impulsa las cargas?
- b) ¿Qué elemento aprovecha la energía?
- c) ¿Qué hace el interruptor al encender la linterna?
En un circuito de un solo camino hay una pila, un interruptor y un foco. Si cambiamos el orden y colocamos primero el foco y luego el interruptor, ¿seguirá funcionando…
En un circuito de un solo camino hay una pila, un interruptor y un foco. Si cambiamos el orden y colocamos primero el foco y luego el interruptor, ¿seguirá funcionando igual? Explica por qué el orden de los elementos no importa cuando hay un único camino.
Dibuja en tu cuaderno, con símbolos normalizados, un circuito con una pila, un interruptor, un bombillo 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, un bombillo 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.
Circuito abierto y circuito cerrado
Hay interruptores que se quedan en la posición en que los dejas (el de la luz de tu cuarto) y pulsadores, que cierran el circuito solo mientras los mantienes presionados y lo abren al soltarlos, porque un resorte separa los contactos. El botón del timbre de una casa es un pulsador: al pulsar, el circuito se cierra y el timbre suena; al soltar, se abre y deja de sonar. El botón y el timbre están en serie, en el mismo camino.
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:
¿En cuál de los dos se enciende la bombilla? ¿Por qué?
¿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?
Lucía monta su circuito con una pila, cables y un foco, pero no se enciende. Indica tres causas posibles del fallo y explica cómo comprobaría cada una para encontrar el…
Lucía monta su circuito con una pila, cables y un foco, pero no se enciende. Indica tres causas posibles del fallo y explica cómo comprobaría cada una para encontrar el problema.
El timbre de la casa solo suena mientras se mantiene presionado el botón de la entrada. a) ¿Qué tipo de elemento de control es ese botón y qué hace con el circuito al…
El timbre de la casa solo suena mientras se mantiene presionado el botón de la entrada.
- a) ¿Qué tipo de elemento de control es ese botón y qué hace con el circuito al presionarlo y al soltarlo?
- b) Describe el circuito completo del timbre cuando un visitante presiona y cuando suelta.
- c) ¿Están el botón y el timbre en serie o en paralelo? Razona la respuesta.
Circuitos en serie
En las guirnaldas de la Purísima y de Navidad más antiguas, en cuanto un solo bombillo se afloja o se funde, se apagan todos los demás. ¿Cómo están conectados para que el fallo de uno impida funcionar al resto?
Y si añades bombillos en serie a la misma pila, cada uno luce menos, porque cada bombillo es un obstáculo más en el mismo camino.
Dos bombillos están conectados uno detrás del otro, en serie, a la misma pila, como en la figura. a) Si uno de los bombillos se funde, ¿qué le pasa al otro? b) Explícalo…
Dos bombillos están conectados uno detrás del otro, en serie, a la misma pila, como en la figura.
- a) Si uno de los bombillos se funde, ¿qué le pasa al otro?
- b) Explícalo pensando en el camino que sigue la corriente.
Un pasillo tiene dos bombillos conectados en serie. ¿Dónde hay que colocar el interruptor para apagar los dos a la vez: junto al primero, junto al segundo o da igual el…
Un pasillo tiene dos bombillos conectados en serie. ¿Dónde hay que colocar el interruptor para apagar los dos a la vez: junto al primero, junto al segundo o da igual el punto del camino? Justifica tu respuesta.
Una guirnalda de luces de Navidad tiene veinte bombillos conectados en serie. a) ¿Por qué se apagan todos cuando se quema uno solo? b) ¿Cómo deberían estar conectados…
Una guirnalda de luces de Navidad tiene veinte bombillos conectados en serie.
- a) ¿Por qué se apagan todos cuando se quema uno solo?
- b) ¿Cómo deberían estar conectados para que no pasara?
- c) Propón un método práctico para localizar el bombillo quemado entre los veinte.
Circuitos en paralelo
En una casa puedes encender el ventilador y apagar el bombillo de la cocina sin que un aparato interfiera con el otro. ¿Cómo se distribuyen los cables para que cada receptor funcione por su cuenta?
Al añadir bombillos en paralelo, cada uno mantiene su brillo: hay más caminos para la corriente, no más obstáculos en uno solo. Por eso, para las luces de una casa se usa el paralelo.
Ahora los dos bombillos están conectados en paralelo: cada uno tiene su propio camino para la corriente desde la pila, como en la figura. a) Si uno se funde, ¿sigue…
Ahora los dos bombillos están conectados en paralelo: cada uno tiene su propio camino para la corriente desde la pila, como en la figura.
- a) Si uno se funde, ¿sigue alumbrando el otro?
- b) ¿Cómo crees que están conectados los bombillos de tu casa, en serie o en paralelo? Razona la respuesta.
Dos bombillos están conectados en paralelo y queremos apagarlos los dos a la vez con un solo interruptor. ¿Dónde lo colocarías: en una de las ramas o en el camino común,…
Dos bombillos están conectados en paralelo y queremos apagarlos los 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.
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.
- a) ¿Cómo las conectarías, en serie o en paralelo? ¿Por qué?
- b) ¿Cuántos interruptores necesitas y en qué punto del circuito?
- c) Dibuja el esquema en tu cuaderno.
Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.
Conservación de la carga y de la energía
Cuando enciendes un bombillo, ¿se "gastan" las cargas que pasan por él? No. Las cargas no se consumen ni se pierden: por cada carga que sale de un polo de la pila, otra llega al otro polo. Por eso la corriente es la misma en todos los puntos de un camino único. Esto es la conservación de la carga.
Lo que sí cambia es la energía. La pila da energía a las cargas y estas la entregan en el receptor, donde se transforma en luz y calor. Una parte se convierte también en calor en los cables. La energía total no se crea ni se destruye: la que entrega la pila es igual a la que se transforma en el receptor y en los cables. Eso es la conservación de la energía.
En un circuito en paralelo, la corriente que sale de la pila se divide entre las ramas, pero al volver a juntarse suma lo mismo: no se pierde ni se crea carga.
Cortocircuitos, averías y seguridad eléctrica
Si unes sin querer los dos polos de una pila pequeña con un trozo de papel de aluminio, el metal se calienta enseguida y quema los dedos. ¿Por qué se calienta tanto un circuito cuando unimos los polos con un cable sin ningún receptor en medio?
Sin un receptor que dificulte el paso, toda la energía de la pila se convierte en calor en el cable.
El error contrario es dejar el circuito sin camino completo. Hugo conecta un cable de un polo de la pila al bombillo, y de ahí vuelve al mismo polo: la corriente nunca llega al otro polo, así que el circuito no está completo y el bombillo no se enciende. La corriente debe salir de un polo y regresar al otro, dando la vuelta completa.
Sentido de la corriente
Por convención, la corriente va del polo positivo (+) de la pila al negativo (−) a través del circuito. En realidad, en los cables metálicos se mueven los electrones, y lo hacen en sentido contrario, del polo negativo al positivo.
Un último ejemplo cotidiano: la luz de la refrigeradora se enciende al abrir la puerta y se apaga al cerrarla. Un pequeño pulsador, accionado por la puerta, cierra el circuito al abrir y lo abre al cerrar. Así no se gasta energía de más.
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.
- a) Explica qué le pasa a la corriente cuando no encuentra nada que aproveche la energía.
- b) ¿Por qué puede ser peligroso un cortocircuito en la instalación eléctrica de una casa?
Hugo arma su circuito así: sale un cable de un polo de la pila hasta el bombillo, y del bombillo otro cable que vuelve al mismo polo de la pila, como en la figura. a)…
Hugo arma su circuito así: sale un cable de un polo de la pila hasta el bombillo, y del bombillo otro cable que vuelve al mismo polo de la pila, como en la figura.
- a) ¿Se encenderá el bombillo?
- b) ¿Qué error cometió?
- c) Explica cómo debe quedar el circuito para que la corriente dé la vuelta completa.
La luz del interior de la refrigeradora se enciende al abrir la puerta y se apaga al cerrarla. a) ¿Qué elemento del circuito acciona la puerta sin que nos demos cuenta?…
La luz del interior de la refrigeradora 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) Explica qué les pasa a los circuitos de la luz al abrir y al cerrar.
- c) ¿Por qué es importante, pensando en el consumo de la casa, que la luz se apague sola?
Vuelve al principio: el bombillo luce cuando hay un generador y un camino cerrado. En los hogares los aparatos están en paralelo: cada uno tiene su propia rama y se apaga sin afectar a los demás. En serie, un solo fallo corta el único camino y se apaga todo.