Fisica

3º E.S.O.
UNIDAD DIDÁCTICA: EL CIRCUITO ELÉCTRICO

Intensidad de corriente eléctrica (medida de una corriente eléctrica)
Es la cantidad de electricidad (electrones) que recorre un circuito eléctrico en una unidad de tiempo. Se representa con la letra I y su unidad es el amperio (A).

I=
Donde: I = intensidad de corriente en amperios (A). Q = Cantidad de electricidad en culombios . t =tiempo en segundos (S).

Q t

Problemas de aplicación resueltos: 1.- Calcular la intensidad de corriente que circula por un circuito si, en 4 horas, han pasado 43200 culombios. Solución:

Aplicamos directamente la ecuación de definición de intensidad. Antes de aplicar la fórmula pasamos el tiempo a segundos, luego:
t = 4 horas x 60 minutos x 60 = 14400 segundos.

I=

Q t

=

43200 14400= 3A

2.- ¿Durante cuánto tiempo ha circulado una corriente eléctrica si, habiendo transportado 5000 culombios, si la intensidad fue de 5 amperios? Solución:

Partimos de la fórmula de definición de intensidad:

I=
De donde, si despejamos t obtenemos:

Q t

t=

Q I

=

5000 = 1000 segundos 5

Problema propuesto: 3.- Calcular la cantidad de electricidad que pasará por unconductor por el que circula una intensidad de 2 amperios durante 600 segundos: Solución: 1200 culombios.

CIRCUITOS SERIE Teoría básica: - En un circuito serie, la intensidad es la misma en todos los receptores. - En un circuito serie la tensión total del circuito es igual a la suma de las tensiones parciales de cada receptor, o sea V = V1 + V2 + V3 + … - La resistencia equivalente en un circuitoserie es la suma algebraica de las resistencias que forman el circuito, o sea: Req = R1 + R2 + R3 + …

Problema de aplicación resuelto: 1.- Un circuito serie está formado por dos resistencias de 9 y 15 ohmios respectivamente conectadas a una batería de 12 voltios. Calcular: a) Resistencia equivalente del circuito. b) Intensidad de la corriente. c) Potencia total del circuito. d) Tensión en losextremos de cada resistencia. e) Potencia parcial de cada resistencia. f) Energía consumida por el circuito en 5000 horas. g) Gasto ocasionado si el precio del Kwh es de 0,1 €.

Solución:

El esquema del circuito sería como el de la figura:

a) Como se trata de un circuito serie, la resistencia equivalente es la suma de las resistencias parciales:
Req = R1 + R2 = 9 + 15 = 24

b) Paracalcular la intensidad aplicamos la Ley de Ohm:
I= V 12 = = 0,5 A Re q 24

c) La potencia del circuito será aplicando su fórmula:
P = V x I = 12 x 0,5 = 6 W

d) La tensión en los extremos de cada resistencia se calcula teniendo en cuenta que la corriente que atraviesa cada una es la total (única en el circuito):
V1 = I x R1 = 0,5 x 9 = 4,5 V V2 = I x R2 = 0,5 x 15 = 7,5 V

e) Las potenciasparciales a su vez se calculan teniendo en cuenta las tensiones parciales de cada resistencia y que la intensidad es la misma en cada una de ellas.
P1 = V1 x I = 4,5 x 0,5 = 2,25 W P2 = V2 x I = 7,5 x 0,5 = 3,75 W

f) Para el cálculo de la energía consumida tenemos en cuenta la potencia total del circuito y las horas de funcionamiento:
E = P x t = 6 x 5000 = 30000 Wh = 30 Kwh

g) Teniendo encuenta que 1 Kwh cuesta 0,1 €:
Gasto = 0,1 x 30 = 3 €.

CIRCUITOS PARALELO Teoría básica: - En un circuito paralelo, la tensión es la misma en todos los receptores. - La intensidad total en un circuito paralelo es la suma de las intensidades parciales, o sea: It = I1 + I2 + I3 + … - La resistencia equivalente en un circuito paralelo es:

Re q =

1 1 1 1 + + + ... R1 R 2 R3

En el caso deser un circuito paralelo con sólo dos resistencias, la resistencia equivalente tendría como resultado:

Re q =
Problema de aplicación resuelto:

R1xR 2 R1 + R 2

1.- Un circuito paralelo está formado por dos resistencias de 12 y 4 ohmios respectivamente, conectadas a una batería de 6 voltios. Calcular: a) Resistencia equivalente del circuito. b) Intensidad total. c) Potencia total del...