Práctica Extra - Coche

CIRCUITO DE UN COCHE:

La idea de este circuito sería la de:

• La primera bombilla estaría encendida independientemente del doble conmutador, ya que está situada justamente después del interruptor y antes del doble conmutador.

• A partir del doble conmutador, el circuito se dispondría de manera que en la primera marcha, se encendieran las dos bombillas delanteras y el motor girase en sentido de las agujas del reloj, hacia adelante; mientras que en la segunda marcha, es decir, marcha atrás, se encenderían las dos bombillas de atrás.

Práctica 2

ELEMENTOS DE CONTROL - Parte 2

EL MOTOR:

MOTOR: Transforma la energía (en este caso la energía química de la pila) en energía mecánica.

CAMBIO DE MARCHA:

• La dirección del movimiento del motor depende de la dirección que tome la corriente. De este modo, podremos observar que:

En este caso, los polos de la pila están orientados de manera que la corriente empuja al motor en el sentido de las agujas del reloj.

En cambio, en este caso, los polos de la pila están al revés, de manera que la corriente hace mover al motor en contra del sentido de las agujas del reloj.

EL DOBLE CONMUTADOR:

Pero imaginémonos que cada vez que quisiéramos cambiar la dirección del motor tuviéramos que girar los polos de la pila. Sinceramente hablando, perderíamos mucho tiempo. Para eso se ha creado el doble conmutador:

DOBLE CONMUTADOR: Elemento en el que aparecen dos conmutadores superpuestos que cambian la dirección de corriente a la vez.

• El aspecto de un circuito con un doble conmutador, sería el siguiente:

Antes del conmutador debe aparecer un interruptor que abra o cierre el circuito.

• El funcionamiento del doble conmutador sería el siguiente:

En este primer caso, el conmutador dirige la corriente de manera que el motor gire en contra del sentido de las agujas del reloj. 

En cambio, en este segundo caso, el conmutador dirige la corriente por otra dirección, y por lo tanto, el motor gira en el sentido de las agujas del reloj.

Práctica 1

ELEMENTOS DE CONTROL - 1ªparte

(ACTUALIZADA 14/12/15)

ELEMENTOS DE CONTROL:  Permiten controlar el circuito de manera que podamos abrirlo o cerrarlo.

ELEMENTOS: 

• Abre o cierra el circuito: INTERRUPTOR:

• Abre o cierra el circuito mientras se ejerce presión sobre él: PULSADOR. Hay dos tipos:

Sólo se cierra mientras lo mantenemos presionado.

Sólo se abre mientras lo mantenemos presionado.

• Dirige la corriente abriendo o cerrando el circuito: CONMUTADOR.                    

CIRCUITOS CON LOS ELEMENTOS:

CON UN INTERRUPTOR

• En este circuito, el elemento de control que aparece (el interruptor) sólo tiene la capacidad de dejar o no pasar la corriente cuando lo pulsamos. A diferencia del conmutador, al interruptor sólo hay que pulsarlo una vez sin tener que mantenerlo presionado para que abra o cierre el circuito.

CON UN PULSADOR N.A.

• En este circuito, el elemento de control, (el pulsador N.A) tiene la capacidad de cerrar el circuito sólamente cuando nosotros lo mantenemos presionado.

CON UN PULSADOR N.C.

• En este circuito, el elemento de control que aparece (el pulsador N.C),tiene la capacidad de abrir el circuito sólo cuando nosotros mantenemos presionado el pulsador. Este puede ser el caso de las neveras. Cuando las abrimos, se enciende la luz que las ilumina (el pulsador N.C. no está siendo presionado) y cuando las cerramos, la luz que las ilumina se apaga (el pulsador N.C. está siendo presionado por un elemento de la nevera).

CON UN CONMUTADOR

• En este circuito, estamos empleando un conmutador. En circuitos básicos como este, el conmutador actúa simplemente como un interruptor, sin mayores complicaciones. Sin embargo, el conmutador se usa realmente en forma de conmutador doble.

DOS CONMUTADORES:

CON UN DOBLE CONMUTADOR

• En este circuito podemos encontrar un conmutador doble. Este tipo de disposición del elemento, permite que controlemos el circuito desde dos puntos distintos. De modo que:

Al entrar en la habitación, encendemos la luz.

Cuando vamos a dormir, apagamos la luz.

Nuestra madre viene a despertarnos y enciende la luz.

• Esta propiedad de los circuitos con un doble conmutador se cumple siempre.

Práctica 4.2

CIRCUITO EN PARALELO

CIRCUITO EN PARALELO:   Circuito en el que la corriente tiene más de un camino, y cada elemento está directamente conectado con la pila. Este circuito  presenta una intensidad mayor que el circuito en serie, ya que cada electrón sólo tiene que pasar por una resistencia, y por lo que las bombillas lucen más.

CARACTERÍSTICAS:

1. V: El voltaje es el mismo que el de la pila en todos los elementos del circuito.

2. I: La intensidad se reparte. Dado que tenemos dos caminos que después se unifican, se suman todas las intensidades. 

3. R: La resistencia es menor que la resistencia del elemento del circuito más pequeña. Se calcula con la ley de Ohm.

COMPROBACIÓN DE CARACTERÍSTICAS:

1. Voltaje total (9V) = 9V (1ªresistencia) = 9V (2ºresistencia)

2. Intensidad total (0.12A) = 0.03A (1ªresistencia) + 0.09 (2ªresistencia)

3. Resistencia total = 72Ohm - LEY DE OHM: V=I*R : 9V=0.12A*72Ohm 

    La resistencia es menor que la resistencia más pequeña (100Ohm)

LEY DE OHM - V = R*I

En el circuito en paralelo, si un elemento ofrece más resistencia, también recibe menos intensidad. Así: 

Resistencia 1:

Resistencia 2:

Todo el circuito:

Práctica 4.1

CIRCUITO EN SERIE 

(ACTUALIZADO EL 25-11-15)

CIRCUITO EN SERIE: Circuito donde solo existe un camino para la corriente, desde la fuente suministradora de energía a través de todos los elementos del circuito, hasta regresar nuevamente a la fuente.

CARACTERÍSTICAS:

1. V: El voltaje se reparte entre los elementos. Para calcular el voltaje total se deben sumar todos los voltajes del circuito.

2.  I: La intensidad es la misma en todo el circuito.

3. R: La resistencia se acumula.

COMPROBACIÓN de CARACTERÍSTICAS:

1. Voltaje total (9V) = 2.25V+6.75

2. Intensidad total (la misma en todo el circuito) = 0.015A

3. Resistencia total (600Ohm) = 150 Ohm + 450 Ohm

LEY DE OHM - V = I*R

Como el voltaje se reparte, los elementos que ofrecen mayor resistencia reciben más voltaje y viceversa. La ley de ohm se cumple tanto en los elementos individualmente y también en el circuito entero.

Resistencia 1: 

Resistencia 2:

Todo el circuito:

Práctica 3

LEY DE OHM

En esta práctica repasaremos y demostraremos la Ley de Ohm.

Antes de empezar, elementos nuevos que van a aparecer:

• Potenciómetro: Se puede definir como un tipo de "resistencia" pero que no sólo actúa como tal, sino que también permite medir la potencia del circuito y variar la "resistencia".

V: Voltaje

R: Resistencia

I: Intensidad de corriente

1º-2º CIRCUITO: Mismo valor de la pila, con distintos valores de potenciómetro.

1º circuito

2º circuito

En estos dos circuitos, hemos cambiado el valor del potenciómetro utilizando el mismo V de la pila. Basándonos en la Ley de Ohm, la I es igual al voltaje entre la resistencia que ofrece el circuito, por lo que:

1º circuito:

2º circuito:

3º CIRCUITO: Distinto valor de la pila

3º circuito

En este circuito, hemos variado el valor del V de la pila, pero utilizamos el mismo valor de R (50 Ohmios) que en el 1º circuito. Según la Ley de Ohm, si cambiamos el valor de cualquiera de los elementos que la componen, el resultado de la ecuación obviamente variará, por lo que:

1º circuito: Si en este circuito el V era de 9 y la R de 50, la I salía 0.18

3º circuito: Si en cambio utilizamos un voltaje de 6, y empleamos la misma R (50 Ohmios), la I tendrá un resultado diferente:

4º CIRCUITO: Cortocircuito

4º circuito

En este último circuito hemos provocado un cortocircuito. Esto ocurre cuando la resistencia va bajando y la intensidad sube demasiado.Esto hace que la corriente sea tan alta que el calor que produce funda todos los elementos del circuito.

4º circuito: 

Práctica 2

Como ya sabemos, existen tres modos de producir electricidad: con energía mecánica (generador o dinamo), con energía solar (paneles fotovoltaicos) o con reacciones químicas (pilas y baterías). En esta práctica nos centraremos en esta última manera, las reacciones químicas.

Pero no hablaremos de pilas y baterías, sino que construiremos una pila casera. Los materiales necesarios son:

• Un limón
• Un objeto de cobre
• Un objeto de zinc
• Un cable

Este experimento consiste en clavar los dos trozos de metal al limón, y después analizar todos los resultados que podamos recoger. 

Primero: la teoría. Lo que ocurre es que el ácido del limón hace que se liberen los electrones, y que pasen del metal al que le sobran electrones (polo negativo) al que le faltan (polo positivo). En este caso, el metal que representa al polo negativo es el zinc, y el que representa al polo positivo es el cobre. Para que los electrones viajen de un polo a otro, conectaremos los polos con un cable.

La bombilla es opcional. En nuestro caso no la utilizaremos.

Ahora que ya tenemos el circuito hecho pasemos a lo que vamos a analizar. Mediremos con un polímetro el voltaje y la intensidad de corriente que se produce con esta reacción química. 

Polímetro

Ya tenemos el polímetro conectado y los resultados en este limón han sido los siguientes:

• 0.86 V
• 0.5 mA (0.0005 A)

INFORMACIÓN EXTRA:

Otras frutas y vegetales: Una alternativa común a los limones son las patatas o a veces manzanas. Cualquier fruta o vegetal que contenga ácido u otro electrolito puede ser usado, pero los limones se prefieren debido a su mayor acidez.

Otros metales: Otras combinaciones de metales (como magnesio y cobre) son más eficientes, pero generalmente se emplean zinc y cobre porque son razonablemente seguros y fáciles de obtener.