Download guia de autoaprendizaje n 1 2013 - Liceo Industrial "Vicente Pérez

Módulo de aprendizaje Nº 01
Diseño y Mantención de Sistemas Eléctricos
Ley de OHM
1. Objetivo del Módulo
Al término de este modulo de aprendizaje usted deberá ser capaz de:

Interpretar la interacción existente entre las diferentes magnitudes eléctricas, sus
múltiplos y submúltiplos y realizar cálculos básicos relativos a ley de ohm en circuitos
de CC.

Aplicar las leyes matemáticas básicas en la resolución de problemas asociados al
funcionamiento de los circuitos eléctricos
2. Desarrollo de Contenidos.
Para entender el funcionamiento de un circuito eléctrico, es imprescindible
familiarizarnos con las leyes que le rigen. Iniciaremos con la
ley de Ohm,
revisando su fundamento y la interacción de sus parámetros.
Funcionamiento del circuito eléctrico.
Todo circuito eléctrico se caracteriza por poseer los siguientes elementos:
a) Fuente de poder: Corresponde a un manantial de electrones ( portadores de
carga) que se encuentran acumulados con una energía que se denomina voltaje
o tensión, que permite impulsar los electrones a través del circuito eléctrico.
b) Carga o consumo: es el receptor de los electrones y es donde la energía
eléctrica se transforma en calor, luz o movimiento mecánico.
c) Interruptor: Dispositivo destinado a abrir o cerrar el circuito de modo que los
electrones circulen o no por la carga o consumo.
d) Conductores: Son las vías o caminos por los cuales se desplazan los
electrones en un circuito eléctrico.
El funcionamiento de un circuito eléctrico es siempre el mismo ya sea éste simple o
complejo. El voltaje, tensión o diferencia de potencial (V) que suministra la fuente de
fuerza electromotriz (FEM) a un circuito se caracteriza por tener normalmente un valor
fijo. En dependencia de la mayor o menor resistencia en ohm (Ω) que encuentre el flujo
de corriente de electrones al recorrer el circuito, así será su intensidad en ampere (A).
Una vez que la corriente de electrones logra vencer la resistencia (R) que ofrece a su
paso el consumidor o carga conectada al circuito, retorna a la fuente de fuerza
electromotriz por su polo positivo. El flujo de corriente eléctrica o de electrones se
LICEO INDUSTRIAL “VICENTE PEREZ ROSALES”
Av. San Pablo 4660 Quinta Normal - Santiago - Chile - Fono Fax (56-2) 773 7311 – 773 5950 E-mail: liceovpr@gmail.com
SITIO EN INTERNET: www.liceovpr.cl
CASA MATRIZ: Agustinas N° 1357 – SANTIAGO CENTRO - Piso 11
Fono (56-2) 336 2800 - Fax Central (56-2) 336 2802 - Dirección Internet: www.cce-sff.cl - E-mail: cce@cce-sff.cl
mantendrá circulando por el circuito hasta tanto no se accione el interruptor que
permite detenerlo. Si este flujo es constante durante un cierto periodo de tiempo, se le
denomina Intensidad de corriente.
Ley de Ohm
La Ley de Ohm, postula una de las leyes fundamentales de la electrodinámica,
estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier
circuito eléctrico como son:
Tensión o voltaje (E), en volt (V).
Intensidad de la corriente (I), en Amper (A) o sus submúltiplos.
Resistencia (R) de la carga o consumidor conectado al circuito en ohm (Ω), o sus
múltiplos.
Circuito eléctrico
Debido a la existencia de materiales que dificultan más el paso de la corriente eléctrica
que otros, cuando el valor de la resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente
en Amper también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, si la
resistencia aumenta, la corriente disminuye y viceversa, si la resistencia
disminuye la corriente aumenta, siempre y cuando, en ambos casos el valor de la
tensión
o
voltaje
se
mantenga
constante.
Por otro lado, de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión es directamente
proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye
el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la
misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se
mantenga constante.
EL FLUJO DE CORRIENTE EN AMPER QUE CIRCULA POR UN CIRCUITO ELÉCTRICO
CERRADO, ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA TENSIÓN O VOLTAJE APLICADO, E
LICEO INDUSTRIAL “VICENTE PEREZ ROSALES”
Av. San Pablo 4660 Quinta Normal - Santiago - Chile - Fono Fax (56-2) 773 7311 – 773 5950 E-mail: liceovpr@gmail.com
SITIO EN INTERNET: www.liceovpr.cl
CASA MATRIZ: Agustinas N° 1357 – SANTIAGO CENTRO - Piso 11
Fono (56-2) 336 2800 - Fax Central (56-2) 336 2802 - Dirección Internet: www.cce-sff.cl - E-mail: cce@cce-sff.cl
INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA EN OHM DE LA CARGA QUE TIENE
CONECTADA.
Postulado general de la Ley de Ohm
Desde el punto de vista matemático, este postulado se puede representar por medio
de la siguiente fórmula:
Cuando una resistencia es atravesada por una corriente se cumple que:
Referido al texto, responda las siguientes preguntas:
1.-La ley de Ohm señala que:
a) El voltaje es inversamente proporcional a la corriente y directamente proporcional a
la resistencia
b) La resistencia es directamente proporcional a la corriente
c) La intensidad de corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente
proporcional a la resistencia.
d) A mayor corriente menor voltaje.
e) A mayor resistencia mayor corriente.
2.- La carga o consumo en un circuito se relaciona con:
a) La fuente de poder
b) El interruptor
c) Con el voltaje
d) Con la corriente
e) Con la resistencia.
3) De acuerdo al texto, la resistencia:
a) Facilita el flujo de electrones
b) Se opone al paso de la corriente eléctrica
c) Es inversamente proporcional al voltaje
d) Es directamente proporcional a la corriente.
e) Se mide en volt.
LICEO INDUSTRIAL “VICENTE PEREZ ROSALES”
Av. San Pablo 4660 Quinta Normal - Santiago - Chile - Fono Fax (56-2) 773 7311 – 773 5950 E-mail: liceovpr@gmail.com
SITIO EN INTERNET: www.liceovpr.cl
CASA MATRIZ: Agustinas N° 1357 – SANTIAGO CENTRO - Piso 11
Fono (56-2) 336 2800 - Fax Central (56-2) 336 2802 - Dirección Internet: www.cce-sff.cl - E-mail: cce@cce-sff.cl
4.- El voltaje es el encargado de:
a) Impedir el flujo de electrones
b) Oponerse a la resistencia
c) Imprimir movimiento a los electrones
d) Fluir por todo el circuito
e) Interrumpir el flujo de electrones.
5.- La intensidad de corriente es:
a) La cantidad de electrones que fluye en un conductor durante un determinado
periodo de tiempo
b) La energía necesaria para mover los electrones.
c) Directamente proporcional a la resistencia
d) Inversamente proporcional al voltaje
e) Igual al voltaje
6.- La expresión que representa la ley de Ohm es.
a) V = R* I
b) R = V/ I
c) I = V/ R
d) P = V * I
e) I = P/ I
7.- Una ampolleta de 100 Watt se conecta a la red de 220V. Si por ella fluye una
corriente de 0.45 A, entonces su resistencia es:
a) 488.88K Ω
b) 0.48888k Ω
c) 0.04888 k Ω
d) 4888.88 Ω
e) 48.88 Ω
8.- El motor de arranque de un automóvil posee un a resistencia de 0.6 Ω. Si se
alimenta con 12 V, la corriente que fluye es:
a) 200 A
b) 20 A
c) 0.02 A
d) 7.2 A
e) 72 A
9.- Una linterna usa una ampolleta de 3V. Si la corriente que fluye es de 1.5 A, la
resistencia del filamento es:
a) 0.2 Ω
b) 20 Ω
c) 0.002 K Ω
d) 200 m Ω
e) 0.002 m Ω
10.- La resistencia de una juguera indica 30 Ω, si por ella fluye una corriente de 4 A,
entonces la fuente de poder es de:
LICEO INDUSTRIAL “VICENTE PEREZ ROSALES”
Av. San Pablo 4660 Quinta Normal - Santiago - Chile - Fono Fax (56-2) 773 7311 – 773 5950 E-mail: liceovpr@gmail.com
SITIO EN INTERNET: www.liceovpr.cl
CASA MATRIZ: Agustinas N° 1357 – SANTIAGO CENTRO - Piso 11
Fono (56-2) 336 2800 - Fax Central (56-2) 336 2802 - Dirección Internet: www.cce-sff.cl - E-mail: cce@cce-sff.cl
a) 120 mV
b) 0.120 V
c) 1200 V
d) 120 V
e) 120 K V.
11:- Una lámpara de incandescencia posee una resistencia de 2.2 k Ω y por ella fluye
una corriente de 0.11 A. El voltaje de la fuente es de:
a) 242 V
b) 242 KV
c) 0.242 mV
d) 2420 V
e) 242 MV.
12.- La bobina de un contactor se conecta a 220 V. si su resistencia es de 1K Ω, la
corriente que por ella circula es de:
a) 0.220 mA
b) 22.0 mA
c) 220 mA
d) 2200 mA
e) 0.0022 A
13.- La placa de un televisor indica que la tensión de alimentación es de 220 V y la
corriente es de 2 A. La resistencia probable del T.V. es:
a) 110 K Ω
b) 1100 Ω
c) 0.110 K Ω
d) 1.10 K Ω
e) 11.0 Ω
14.- La resistencia de un hervidor eléctrico señala 30 Ω, si se conecta a los 120 V, la
corriente que demanda es:
a)
b)
c)
d)
e)
40 ma.
400mA
4000mA
0.04 A
4000nA.
15.- Si el hervidor anterior se conecta a una tensión de 220 V, la corriente que fluye por
el es:
a)
b)
c)
d)
e)
73.3 mA
733nA
0.733 KA
0.00733K A
733 A.
16.-Para el circuito serie de la figura, ¿Cuál es el valor de la resistencia total?
LICEO INDUSTRIAL “VICENTE PEREZ ROSALES”
Av. San Pablo 4660 Quinta Normal - Santiago - Chile - Fono Fax (56-2) 773 7311 – 773 5950 E-mail: liceovpr@gmail.com
SITIO EN INTERNET: www.liceovpr.cl
CASA MATRIZ: Agustinas N° 1357 – SANTIAGO CENTRO - Piso 11
Fono (56-2) 336 2800 - Fax Central (56-2) 336 2802 - Dirección Internet: www.cce-sff.cl - E-mail: cce@cce-sff.cl
TODAS LAS CARGAS ESTAN EN OHMS
a)
b)
c)
d)
e)
1400 Ω
140ΩJ
0,140KΩ
0,0014KΩ
14,00Ω
17.- La intensidad de corriente es:
a)
b)
c)
d)
e)
157 A
15,7A
157 mA
157 nA
157 uA
18.- ¿Cuál es la tensión en la lámpara 1 y 2?
a)
b)
c)
d)
e)
314 V y 471 V
1273,88 V y 1910,82 V
31,4 V y 47,1 V
127,388 V y 191,082 V
12,71388 V y 19,1082 V
19.- ¿Cuál es la tensión en la lámpara 3 y 4?
a)
b)
c)
d)
e)
628 V y 785 V
2547,77 y 3184,71 V
6,28 V y 1,85 V
254,77 y 318,47 V
62,8 V y 78,5 V
20.- ¿Cuál es la potencia total del circuito?
a)
b)
c)
d)
e)
345,4 W
34,54 ·W
345,5 KW
345,4 mW
345,4 u
21.- Para el circuito paralelo de la figura ¿Cuál es la resistencia total?
LICEO INDUSTRIAL “VICENTE PEREZ ROSALES”
Av. San Pablo 4660 Quinta Normal - Santiago - Chile - Fono Fax (56-2) 773 7311 – 773 5950 E-mail: liceovpr@gmail.com
SITIO EN INTERNET: www.liceovpr.cl
CASA MATRIZ: Agustinas N° 1357 – SANTIAGO CENTRO - Piso 11
Fono (56-2) 336 2800 - Fax Central (56-2) 336 2802 - Dirección Internet: www.cce-sff.cl - E-mail: cce@cce-sff.cl
a)
b)
c)
d)
e)
77,92 Ω
77,92 KΩ
77,92 mΩ
779,2 Ω
7792 mΩ
22.- ¿Cuál es la corriente total del circuito?
a)
b)
c)
d)
e)
282 mA
28,2 A
282 uA
0,282 A
2,82 A
23.- ¿Cuál es la corriente en la lámpara 1 y 2?
a)
b)
c)
d)
e)
110 mA y 73,3 mA
11,0 A y 7,33 A
0,110 A y 0,0733 A
1,10 A y 0,733 A
0,0011 KA y 0,0073 KA.
24.- ¿Cuál es la corriente en las lámpara 3 y 4?
a)
b)
c)
d)
e)
0,55 KA y 0,44 KA
0,55 A y 0,44 A
5,55 A y 4,44 A
55,5 mA y 44,4 mA
55,5 A y 44,4 A
25.- ¿Cuál es la potencia total del circuito?
a)
b)
c)
d)
e)
62113 W
62,1133 W
6,2113 W
621,133 W
0,621133 W
26.-¿Cuál es la tensión en las lámparas 3 y 4?
LICEO INDUSTRIAL “VICENTE PEREZ ROSALES”
Av. San Pablo 4660 Quinta Normal - Santiago - Chile - Fono Fax (56-2) 773 7311 – 773 5950 E-mail: liceovpr@gmail.com
SITIO EN INTERNET: www.liceovpr.cl
CASA MATRIZ: Agustinas N° 1357 – SANTIAGO CENTRO - Piso 11
Fono (56-2) 336 2800 - Fax Central (56-2) 336 2802 - Dirección Internet: www.cce-sff.cl - E-mail: cce@cce-sff.cl
a)
b)
c)
d)
e)
125 V respectivamente
150 V respectivamente
220 V respectivamente
110 V respectivamente
230 V respectivamente
27.- ¿Cuál es la tensión en las lámparas 1 y 2?
a)
b)
c)
d)
e)
220 V respectivamente
120 V respectivamente
150 V respectivamente
110 V respectivamente
125 V respectivamente
28.-¿Cuál es la potencia en las lámparas 1 y 2?
a)
b)
c)
d)
e)
24,2 W y 16,1 W respectivamente
161,33 W y 242 W respectivamente
2420 W y 1610 W
Ñ1613,3 W y 2420 W respectivamente
242 W y 161,33 W respectivamente
29.- ¿Cuál es la potencia en las lámparas 3 y 4?
a)
b)
c)
d)
e)
0,121 mW y 0,0968 mW
12,1 W y 9,68 W
96,8 W y 121 W
1210 W y 968 W
121 W y 96,8 W
30.- Son características de los circuitos paralelos:
I.- La corriente se divide según las cargas en paralelo conectadas.
II.- A mayor cantidad de cargas, mayor la corriente demandada.
III.-El voltaje es el mismo en todas las cargas
IV.- La resistencia total es igual a la suma de las resistencias parciales
a)
b)
c)
d)
e)
Solo I
Solo II
Solo III
Solo I, II y III
Todas juntas
LICEO INDUSTRIAL “VICENTE PEREZ ROSALES”
Av. San Pablo 4660 Quinta Normal - Santiago - Chile - Fono Fax (56-2) 773 7311 – 773 5950 E-mail: liceovpr@gmail.com
SITIO EN INTERNET: www.liceovpr.cl
CASA MATRIZ: Agustinas N° 1357 – SANTIAGO CENTRO - Piso 11
Fono (56-2) 336 2800 - Fax Central (56-2) 336 2802 - Dirección Internet: www.cce-sff.cl - E-mail: cce@cce-sff.cl