Ejercicios: Circuitos eléctricos básicos

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.

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?

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; la bombilla, 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 una bombilla.

¿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).

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.

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.

1. a) ¿Qué elemento impulsa las cargas?
2. b) ¿Qué elemento aprovecha la energía?
3. c) ¿Qué hace el interruptor al encender la linterna?

Indica si cada elemento de esta lista es un generador o un receptor: la pila de un mando, el motor de un ventilador, la batería de un patinete, el zumbador de un timbre y una bombilla.

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

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.

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

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.

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.

Lucía monta su circuito con una pila, cables y una bombilla, pero no se enciende. Indica tres causas posibles del fallo y explica cómo comprobaría cada una para encontrar el problema.

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. 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?

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.

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.

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.

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?

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.

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.

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.

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.

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?

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.

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.

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.

La luz del interior de la nevera 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?