PRÁCTICAS CROCODILE 2º ESO

CAMBIO DE UNIDADES

EJERCICIOS CIRCUITOS MIXTOS

1. Resuelve el siguiente circuito mixto sabiendo que la I_T = 4 A, la R₁ = 2,5 Ω, la V_T = 12 V y la R₂ = 2 Ω:

(Sol.: V₁ = 10 V; V_2-3 = 2 V; I₂ = 1 A; I₃ = 3 A; R₃ = 0,66 Ω)

2. Resuelve el siguiente circuito mixto:

(Sol.: R_1-2-3 = 1,2 Ω; R_T = 3,2 Ω; V_T = 32 V; V₄ = 20 V; V_1-2-3 = 12 V; I₁ = I₃ = 4 A; I₂ = 2 A)

3. Dado el siguiente circuito, calcula todas las magnitudes eléctricas del mismo:

4. Dado el siguiente circuito, calcula todas las magnitudes eléctricas del mismo:

5. Sabiendo que las tres resistencias son iguales (24 V / 25 W) y que la tensión suministrada por la pila es de 24 V, calcula en el siguiente circuito:

      a) Resistencia de cada lámpara
      b) Tensión a la que está sometida cada lámpara
      c) Corriente que pasa por cada lámpara
      d) Potencia consumida en cada lámpara
      d) Potencia suministrada por el generador

La solución a estos tres últimos ejercicios (y otros que proponen) la puedes encontrar en el enlace del IES ANDRÉS DE VANDELVIRA

EJERCICIOS CIRCUITOS PARALELO CON MÁS DE DOS RESISTENCIAS

Dibuja y resuelve los siguientes circuitos en paralelo:

1. R₁ = 10 Ω; R₂ = 10 Ω; R₃ = 5 Ω; V_T = 9 V.
(Sol.: R_T = 2,5 Ω; I_T = 3,6 A; I₁ = 0,9 A; I₂ = 0,9 A; I₃ = 1,8 A)

2. R₁ = 10 KΩ; R₂ = 10 KΩ; R₃ = 5 KΩ; I₁ = 5 mA.
(Sol.: V_T = 50 V; R_T = 2,5 KΩ; I_T = 20 mA; I₂ = 5 mA; I₃ =10 mA)

3. R₁ = 2 KΩ; R₂ = 470 KΩ; R₃ = 220 KΩ; R₄ = 100 KΩ; I₁ = 5 mA.
(Sol.: V_T = 10 V; I₂ = 0,021 mA; I₃ = 0,046 mA; I₄ = 0,1 mA; I_T = 5,16 mA; R_T = 1,94 KΩ)

4. Un circuito dispone de una pila de 9V, un pequeño motor eléctrico con una resistencia de 12 Ω, y dos pequeñas lámparas de 30 Ω cada una. Todos los receptores están instalados en paralelo. Dibujar el esquema del circuito y averiguar la resistencia equivalente del mismo, la intensidad total que sale del generador, y la que atraviesa cada uno de los receptores.
(Sol: I_m = 0,75 A; I_b = 0,3 A; I_T = 1,35 A; R_T = 6,67 Ω)

5. Calcular la resistencia equivalente de un circuito paralelo compuesto por 4 bombillas de 80 Ω de resistencia, a 220 V. Calcular cuál será la intensidad que recorrerá el circuito y la que atravesará cada una de las lámparas.
(Sol.: R_T = 20 Ω; I_parcial = 2,75 A; I_T = 11 A)

6. Un fusible es un elemento de protección que se funde cuando por él circula una intensidad de corriente superior a un límite. Calcula cuántas lámparas de 200 Ω se podrán conectar en paralelo a una pila de 9 V, si la instalación tiene un fusible de 1 A.
(Sol.: 22 lámparas)

7. Un circuito está formado por 10 lámparas de 90 Ω conectadas en paralelo, un interruptor y una pila de 4'5V Deseo instalar un fusible en dicho circuito, para lo que dispongo de tres modelos diferentes: de 300 mA, de 600 mA y de 800 mA Calcula cuál sería el modelo más adecuado para instalar.
(Sol.: el de 600 mA)

INTRODUCCIÓN

La electricidad es una forma de energía que produce efectos luminosos, caloríficos, químicos, mecánicos, etc., y que se debe al movimiento de los electrones que forman los átomos.

Comúnmente se habla de la electricidad para referirse a la corriente eléctrica. Los electrones tienden a moverse desde las zonas donde existe una mayor concentración de electrones hacia aquellas en las que hay menos, es decir, desde una zona negativa  hacia una zona positiva. Este flujo de electrones es lo que se llama corriente eléctrica. Por convenio se considera que el sentido de la corriente eléctrica va desde el polo positivo (ánodo) hacia el polo negativo de la pila (cátodo) aunque los electrones circulen en sentido contrario (de – a +).

Los conceptos fundamentales sobre circuitos eléctricos los podéis repasar en los siguientes enlaces:
    Ley de Ohm. Magnitudes y unidades eléctricas
    Elementos de un circuito. Simbología
    Tipos de circuitos
    Resolución de circuitos con dos resistencias


RESOLUCIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS CON MÁS DE DOS RESISTENCIAS

Otra de las magnitudes eléctricas es la Potencia que se define como la energía consumida en la unidad de tiempo. La unidad es el Vatio (W) y se obtiene de multiplicar la tensión por la intensidad (P = V * I).

En la resolución de circuitos se trata de obtener los valores de las magnitudes que afectan a los distintos elementos y su circuito equivalente. Un circuito equivalente es otro ficticio que se comporta igual que el dado. Por ejemplo, un circuito con varias resistencias en serie tendrá como circuito equivalente otro con una única resistencia cuyo valor es la suma de los valores de las resistencias del primero.

En los circuitos serie la tensión total es la suma de las tensiones parciales, la intensidad es igual en todos los puntos del circuito y la Resistencia total o equivalente se obtiene de la suma de las resistencias parciales.

En los circuitos paralelo la tensión es igual en todos los puntos, la intensidad total es la suma de las intensidades parciales y la resistencia equivalente se obtiene de la fórmula:

Para facilitar las operaciones en el cálculo de la resistencia equivalente, lo que hacemos es resolver las resistencias de dos en dos a partir de la fórmula que vimos en resolución de circuitos con dos resistencias:

Ten en cuenta que:

• Dos resistencias en paralelo del mismo valor, dan como resistencia equivalente la mitad del valor de una de ellas. Por ejemplo dos resistencias en paralelo de valor 100 Ω cada una, tendrán como resistencia equivalente una de 50 Ω.
• En un circuito paralelo la resistencia equivalente siempre tendrá un valor menor que el de la menor de las resistencias. Por ejemplo dos resistencias en paralelo de 50 Ω y de 25 Ω tendrán un valor de resistencia equivalente menor a 25 Ω.

Para resolver circuitos mixtos seguiremos los siguientes pasos:

1. Obtenemos la resistencia equivalente de los paralelos y dibujamos el circuito equivalente 1.
2. Calculamos la resistencia equivalente del nuevo circuito (en el que todas las resistencias están en serie) y dibujamos el circuito equivalente final.
3. En el circuito equivalente final, calculamos la Intensidad total.
4. En el circuito equivalente 1 calculamos las tensiones parciales.
5. En el circuito original calculamos las intensidades parciales de los paralelos.

Ejemplo:

• Primero calculamos la resistencia equivalente del paralelo (R_2-3 = 3,75 Ω).
• En el nuevo circuito obtenemos la resistencia equivalente total (R_T = 13,75 Ω).
• Calculamos la intensidad total (I_T = 0,73 A).
• Volvemos al primer circuito equivalente y calculamos tensiones parciales (V₁ = 7,3 V; V_2-3 = 2,7 V).
• En el circuito original calculamos las intensidades parciales del paralelo (I₂ = 0,54 A; I₃ = 0,18 A).

CONMUTADORES: CIRCUITOS BÁSICOS
Lámpara conmutada desde dos puntos
Cambio de giro de un motor


EJERCICIOS:
Circuitos serie
Circuitos paralelo
Circuitos mixtos
Prácticas Crocodile

CIRCUITOS: CAMBIO DE GIRO DE UN MOTOR

Este es el circuito para cambiar el sentido de giro de un motor. Observa que el común de cada conmutador se conecta a cada uno de los polos de la pila. En función de la posición de los conmutadores el motor gira hacia la derecha:

o gira hacia la izquierda:

EJERCICIO:

Dibuja en tu cuaderno el circuito en las dos posiciones y marca con un color que resalte, el recorrido de la corriente por el motor. ¿Hay alguna diferencia?

CIRCUITOS: LÁMPARA CONMUTADA DESDE DOS PUNTOS

Este es el circuito de una lámpara conmutada desde dos puntos:

EJERCICIOS:

1º Realiza la simulación del circuito en el programa Crocodile y comprueba cómo funciona.
2º Dibuja en tu cuaderno el circuito con las cuatro posiciones en las que pueden estar los conmutadores.
3º Copia la siguiente tabla e indica si la lámpara está encendida o apagada.

RESOLUCIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS CON DOS RESISTENCIAS. 1º ESO

Las resistencias se pueden conectar entre si de manera que el valor de la resistencia del conjunto sea diferente al de las resistencias asociadas. Se llama resistencia equivalente o resistencia total a aquella resistencia única que equivale a las asociadas y puede, por tanto, sustituirlas sin que por ello se produzca ninguna modificación en el circuito.

Para el cálculo de las magnitudes usaremos la ley de Ohm y las fórmulas que resultan de las características de cada uno de los circuito. Cuidado: no mezclar valores totales con valores parciales.

Colocación del polímetro. Para medir la intensidad se coloca en serie y para medir  la tensión en paralelo.

Vamos a ver la resolución de circuitos serie y paralelo con dos resistencias:


CONEXIÓN EN SERIE

Es la que resulta de unir el extremo de una resistencia con el principio de la siguiente.

Características:

La resistencia total es igual a la suma de todas y cada una de las resistencias asociadas:

La intensidad que recorre todos los elementos es la misma y coincide con la intensidad total.

La tensión total es igual a la suma de las caídas de tensión en cada uno de los receptores.

La conexión de dos pilas en serie se hace uniendo el polo positivo de una con el negativo de la otra. La tensión total será la suma de las tensiones de las dos pilas.


EJERCICIOS
Circuitos serie con dos resistencias


CONEXIÓN EN PARALELO

Es la que resulta de unir varias resistencias de tal modo que tengan sus extremos conectados a puntos comunes.

Características:

Para dos resistencias, la resistencia total o equivalente es igual al producto de las resistencias entre la suma de las resistencias:

La intensidad total I que recorre el circuito es igual a la suma de las intensidades que atraviesan cada uno de los receptores:

La tensión es la misma en todos los puntos y coincide con la tensión total:

La conexión de dos pilas en paralelo se hace uniendo el polo positivo de una con el positivo de la otra. La tensión total será la misma que las tensiones parciales. Lo que variamos es el tiempo de duración.



EJERCICIOS:
Circuitos paralelo con dos resistencias
Actividad de repaso: Animación realizada por Carlos Alberca y Félix Vallés

EJERCICIOS CIRCUITOS PARALELO CON DOS RESISTENCIAS

	1. Completa el esquema eléctrico con los siguientes elementos, de manera que al presionar sobre el pulsador 1 se encienda la bombilla B y al presionar sobre el pulsador 2 se encienda la bombilla A.
2. Resuelve los siguientes circuitos en paralelo:
a) R1 = 18 Ω     R2 = 18 Ω     VT = 9 V b) R1 = 6 Ω     I1 = 0,7 A     I2 = 0,3 A c) R1 = 10 Ω     I1 = 0,5 A     IT = 1,2 A d) R1 = 5 Ω     R2 = 10 Ω     I1 = 2 A

EJERCICIOS: CIRCUITOS SERIE CON DOS RESISTENCIAS

PRÁCTICAS CROCODILE 1

Crocodile-Clips es un simulador de circuitos eléctricos. Es muy fácil de usar. Basta con arrastrar los elementos a la zona de trabajo y fijarlos con un clic.

Las conexiones se consiguen haciendo clic con el ratón en un terminal de un elemento y arrastrar hasta un terminal de otro elemento.

Para borrar seleccionamos el cocodrilo y cliclamos sobre el elemento que queremos borrar.

Para descargarte el programa, para Windows 7 o XP pulsa aquí.

Para la versión 8 de Windows y Windows 7 (64 bits) pulsa aquí.


1) Realiza los siguientes ejercicios:

2) Construye en Crocodile los siguientes circuitos:
    a) Circuito con una pila de 6 V, un interruptor y un zumbador.
    b) Circuito con una pila de 9 V, un interruptor y un motor.
    c) Circuito con una pila de 4.5 V, un pulsador NA y una bombilla.
    d) Circuito con una pila de 4.5 V, un pulsador NC y una bombilla.
¿Qué diferencia de funcionamiento existe entre el circuito c y el circuito d?



3) Utilizando una pila, un pulsador NA, un interruptor, un zumbador y una bombilla, monta un circuito en el que accionando el pulsador suene el zumbador y accionando el interruptor se encienda o se apague la bombilla. Dibuja el croquis en tu cuaderno.



4) Utilizando una pila, un pulsador NA, un conmutador, un motor y una bombilla, monta un circuito de forma que en una de las posiciones del conmutador funcione el motor y, en la otra funcione una bombilla cuando además se accione también el pulsador. Dibuja el croquis en tu cuaderno.

TIPOS DE CIRCUITOS

Serie
Decimos que un circuito eléctrico está en serie cuando sus elementos se encuentran conectados uno a continuación del otro (unidos entre sí por un punto).

Si realizamos este tipo de conexión con generadores, uniendo el polo positivo de uno con el negativo del siguiente, sus tensiones se acumulan.

En este tipo de circuitos si se desconecta cualquiera de sus elementos se interrumpe el paso de la corriente eléctrica por todos los demás.

Además cuantos más receptores sean conectados en serie estos funcionarán con menos energía, en el caso de bombillas lucirán menos.

Paralelo
Decimos que un circuito eléctrico está en paralelo cuando todos sus elementos se encuentran conectados entre el polo positivo y el negativo del generador (unidos entre sí por dos puntos).

Si realizamos este tipo de conexión con generadores, uniendo todos sus polos positivos entre sí y los negativos entre sí, nos proporcionarán un valor de tensión igual al de cada uno de ellos; la ventaja que obtenemos es que la duración del sistema es mayor que si usamos una pila única.

En este tipo de circuitos si se desconecta cualquiera de sus elementos no se interrumpe el paso de la corriente eléctrica por todos los demás.

Además aunque se conecten más receptores en paralelo estos funcionarán con la misma energía.

Mixto
Denominamos un circuito mixto cuando en el podemos encontrar elementos conectados en serie  y otros en paralelo.


EJERCICIOS
Ejercicios-1

EJERCICIOS: TIPOS DE CIRCUITOS

1. Indica en estos circuitos cómo están conectados los elementos entre sí:

a)
b)
c)

2.Identifica los siguientes circuitos (Realizado por María Loureiro):

ELEMENTOS DE UN CIRCUITO. SIMBOLOGÍA

ELEMENTOS DE UN CIRCUITO

En cualquier circuito eléctrico sencillo podemos distinguir diferentes tipos de elementos que cumplen una función determinada:

Generadores
Son los elementos encargados de suministrar la energía al circuito, creando una diferencia de potencial entre sus terminales que permite que circule la corriente eléctrica.
Los elementos que se encargan de esta función son: las pilas, baterías, dinamos y alternadores.

Conductores
Son materiales que permiten el paso de la corriente eléctrica, por lo que se utilizan como unión entre los distintos elementos del circuito.
Generalmente son cables formados por hilos de cobre trenzado y recubiertos por un aislante plástico.

Receptores
Son los componentes que reciben la energía eléctrica y la transforman en otras formas más útiles para nosotros como: movimiento, luz, sonido o calor.
Algunos receptores muy comunes son: las lámparas, motores, estufas, altavoces, electrodomésticos, máquinas, etc.

Elementos de control
Estos elementos nos permiten maniobrar con el circuito conectando y desconectando sus diferentes elementos  según nuestra voluntad.
Los elementos de control más empleados son los interruptores, pulsadores y conmutadores.

Elementos de protección
Estos elementos tienen la misión de proteger a la instalación y sus usuarios de cualquier avería que los pueda poner en peligro.
Los más empleados son los fusibles y los interruptores de protección.


SIMBOLOGÍA

A continuación os incluyo un cuadro de la web de Santiago Madrid Mota:

EJERCICIOS:
Simbología-1
Simbología-2

EJERCICIOS: SIMBOLOGÍA DE CIRCUITOS-2

En Scratch puedes encontrar ejercicio de repaso como los que te incluyo a continuación:


De profeallendetecno:




De Amelia Tierno:

ELECTRICIDAD Y CIRCUITOS ELÉCTRICOS. LEY DE OHM

INTRODUCCIÓN

La electricidad es un fenómeno originado por el movimiento que experimentan los electrones, partículas de masa muy pequeña que se encuentran en torno al núcleo del átomo.

Decimos que los electrones tienen carga eléctrica negativa (-), mientras que los protones, situados en el núcleo del átomo, tienen carga positiva (+). Los cuerpos pueden estar cargados positiva o negativamente como consecuencia del exceso de protones o electrones.

En determinados materiales, que denominamos conductores, es posible hacer fluir los electrones de un extremo al otro de los mismos, estableciéndose entonces una corriente eléctrica.

El camino por el que se desplazan los electrones es lo que denominamos circuito eléctrico, que podemos definir también como el un conjunto de elementos interconectados que permiten el paso de la corriente eléctrica.


LEY DE OHM. MAGNITUDES Y UNIDADES ELÉCTRICAS

Intensidad (I)
La intensidad de corriente o corriente eléctrica se define como la cantidad de carga eléctrica (electrones) que pasa por un conductor en la unidad de tiempo.
Su unidad de medida es el amperio (A) y el aparato con el que se mide recibe el nombre de amperímetro.

Voltaje (V)
El voltaje o tensión representa la diferencia de potencial existente entre dos puntos de un circuito eléctrico.
La tensión se mide en voltios (V) y su aparato de medida es el voltímetro.

Resistencia (R)
Se define la resistencia eléctrica como la mayor o menor dificultad que opone un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. Los materiales que presentan una gran oposición al paso de la electricidad reciben el nombre de aislante, y en consecuencia tienen una elevada resistencia eléctrica. Por el contrario, llamamos conductores a los materiales que apenas oponen resistencia al paso de la corriente.
La unidad de media de la resistencia eléctrica es el ohmio (Ω), y su aparato de medida el ohmímetro.



EJERCICIOS:
Ley Ohm
Magnitudes eléctricas

EJERCICIOS: LEY OHM

Para repasar cambio de unidades pincha AQUÍ.


1) Indica el valor en ohmios:
   10 KΩ
   25 mΩ

2) Indica el valor en amperios:
   1000 mA
   10 mA

3) Indica el valor en voltios:
   100 mV
   0,01 KV

4) Calcula la resistencia de una lamparita que se alimenta con una pila de 9 V y consume una intensidad de corriente de 50 mA.

5) Calcula la intensidad de corriente que consume una bombilla en un circuito alimentado por una pila de 9 V, sabiendo que la resistencia de la bombilla es de 90 Ω.

6) Un circuito tiene una pila de 4,5 V y una resistencia de 20 Ω. Calcula la intensidad que circulará por él.

7) Calcula la tensión de un circuito en el que la resistencia tiene un valor de 0,01 KΩ y la intensidad es de 0,001 mA.

8) Calcula la intensidad de corriente del circuito si mantenemos constante la resistencia y variamos el valor de la pila:

Tensión	Resistencia	Intensidad
3 V	100 Ω
6 V	100 Ω
9 V	100 Ω

EJERCICIOS: MAGNITUDES Y UNIDADES ELÉCTRICAS

Este es un ejercicio de repaso de magnitudes y unidades eléctricas. Está basado en un proyecto, modificado, del profesor Jesús Calle Calle.

Para empezar pulsa la bandera verde. Las magnitudes se muestran deslizándose por la parte superior. Con las flechas derecha e izquierda debes colocar la barra azul debajo del símbolo de la unidad/es que corresponda/n a esa magnitud.

En total son cinco magnitudes y puedes obtener un máximo de 9 puntos.

EJERCICIOS: CIRCUITOS SERIE CON MÁS DE DOS RESISTENCIAS

A DEBATE: FUNCIONAMIENTO DE UNA LÁMPARA INCANDESCENTE

Una lámpara incandescente consta un filamento de tungsteno (wolframio), metal que tiene una temperatura de fusión muy alta, es decir, que necesita altas temperaturas para fundirse. Este filamento se encuentra dentro de una ampolla de vidrio sobre la cual se ha hecho el vacío, ya que en contacto con el oxígeno el metal entraría en combustión (la ausencia de oxígeno hace que no se inflame). En la ampolla se introduce, generalmente, gas argón que evita el rápido deterioro del filamento y aumenta la vida útil de la bombilla. El filamento está conectado a la base de la lámpara, de forma tal que cuando hacemos pasar corriente obtenemos luz por sobrecalentamiento del filamento (efecto Joule).

Si se rompiese la ampolla de la bombilla y el filamento entrase en contacto con el oxígeno, al pasar la corriente se fundiría la bombilla. Pero si, como hemos visto en algún experimento de televisión, introducimos la bombilla rota en una atmósfera de gas nitrógeno, la bombilla funcionaría ya que no entra en contacto con el oxígeno y no se quema.

Esto queda muy bien explicado por vuestros compañeros en el Blog A Debate: Álvaro Montoya y Antonio Reyes que, no sólo lo explican si no que también dan unas buenas referencias; Pablo Estévez, en su segundo comentario, que os remite a un vídeo de Youtube; y Andrea Hernández, aunque se le ha olvidado poner las referencias.