Circuitos eléctricos básicos
Durante un apagón en Colón, muchas familias alumbran la casa con una linterna de pilas. Y si en tu casa apagas el abanico 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).
Pilas y acumuladores
La electricidad también se produce por medios químicos. La pila seca (la de la linterna o del control remoto) guarda sustancias químicas en una pasta y se agota al gastarse. La pila húmeda usa un líquido (electrolito) entre dos metales distintos; así funcionan las celdas electrolíticas. Un acumulador o batería, como la del carro, se puede recargar porque sus reacciones químicas se invierten al conectarlo a un cargador.
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 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 bombillo, 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 bombillo.
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.
En un circuito de un solo camino hay una pila, un interruptor y un bombillo. Si cambiamos el orden y colocamos primero el bombillo y luego el interruptor, ¿seguirá…
En un circuito de un solo camino hay una pila, un interruptor y un bombillo. Si cambiamos el orden y colocamos primero el bombillo 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 el…
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 el bombillo? ¿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 bombillo, pero no se enciende. Indica tres causas posibles del fallo y explica cómo comprobaría cada una para encontrar…
Lucía monta su circuito con una pila, cables y un bombillo, pero no se enciende. Indica tres causas posibles del fallo y explica cómo comprobaría cada una para encontrar el problema.
Circuitos en serie
En las luces de Navidad 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. Cada bombillo es un obstáculo más en el mismo camino: la corriente encuentra más dificultad para pasar, así que es menor y el brillo de cada bombillo baja. Con más voltaje (por ejemplo, dos pilas de 1.5 V una detrás de la otra, que suman 3 V) el empujón es mayor y el brillo aumenta.
Circuitos en paralelo
En una casa puedes encender el abanico 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 sigue recibiendo el voltaje completo de la pila y 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. La pila, eso sí, se gasta más rápido porque entrega más corriente en total.
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 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. Abdiel 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.
Un último ejemplo cotidiano: la luz de la nevera (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 en la factura de la luz.
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 nevera 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 de la nevera 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: en la linterna y en la casa, 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.