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6º año Laboratorio de física Liceo nº 3 I.D.A.L. Práctico 0 Corriente eléctrica Solemos pensar en corrientes eléctricas solo si circula por cables, pero todo movimiento ordenado de carga constituye una corriente. Fenómenos diversos como encender una luz, así como los impulsos nerviosos que tienen lugar en las neuronas, se originan cuando circula una corriente eléctrica. Ejemplos de corriente que no circula por un cable lo tenemos en un haz de iones que circule por el vacío (chorros de materia ionizada lanzada por estrellas), en el plasma (como en el tubo luz, rayos) o en los líquidos (por ejemplo en las baterías de los autos). Las cargas que constituyen la corriente, transportan energía eléctrica a los elementos conectados en el circuito. En los metales los electrones más externos están débilmente unidos al núcleo atómico, por lo que se denominan electrones libres. Estos electrones en presencia de un campo eléctrico, además de su movimiento aleatorio en torno a los núcleos atómicos, adquieren un movimiento de arrastre en el sentido opuesto al campo. En el conductor metálico el movimiento ordenado de electrones libres a través del conductor es la corriente eléctrica. (a) ( b) E En la figura 1 se muestran las velocidades de los electrones en un conductor en: a) ausencia de campo eléctrico, b) en presencia de campo eléctrico E. Se elige como sentido de la corriente eléctrica, por convención el sentido en que apunta el campo eléctrico E. Es el sentido hacia donde viajaría la carga positiva. La definición del sentido de la corriente es puramente arbitraria, y en un conductor metálico el sentido real de la corriente es opuesto al convencional. Circuitos eléctricos Cuando una pila, batería, celda fotovoltaica, dínamo, etc. se conecta mediante cables conductores a otros elementos como interruptores, motores, lamparitas, resistores, decimos que existe un circuito eléctrico. Básicamente en un circuito ocurren transformaciones energéticas cuando circula corriente eléctrica por ellos. A los elementos del circuito que transforman algún tipo de energía en eléctrica los denominamos generadores o fuentes, mientras que aquellos que transforman energía eléctrica en otros tipos de energía los denominamos receptores. Los interruptores son elementos de control, permiten cerrar o abrir el circuito, de modo que se establezca o no un campo eléctrico en los conductores, constituidos por alambres metálicos. También se pueden colocar en los circuitos elementos de protección como los fusibles*, llaves limitadoras **(interruptores magneto térmicos ), etc. En la figura2 se observa un circuito simple y la representación simbólica del mismo. *los fusibles son conductores que permiten pasar una corriente no mayor al 80 % de la máxima corriente admisible. ** interrumptor magneto térmico: dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos de la circulación de la corriente eléctrica: el magnético y el térmico (efecto Joule). Al igual que los fusibles, protegen la instalación contra sobrecargas y cortocircuitos. Preguntas y problemas 1.- En una analogía entre corriente eléctrica y el tráfico de autos: ¿a qué correspondería la carga y a qué la corriente eléctrica? 2.- Justifica si las siguientes afirmaciones son o no verdaderas: a) Un “chorro” de átomos no constituye una corriente eléctrica. b) El sentido de la corriente eléctrica es aquel en que se movería una carga positiva. c) Una corriente eléctrica solo puede estar constituida por cargas negativas. d) Solo circula corriente eléctrica en medios sólidos metálicos. Símbolos de elementos que integran un circuito Interruptor Generador c.c (pila o batería) Generador c.a Llave Conmutadora Diodo Resistor Capacitor Voltímetro Lamparita Amperímetro Potenciómetro (resistencia variable) M P N Motor En un circuito eléctrico denominamos: Nudo (o nodo): a la unión entre tres o más conductores. En la figura adjunta son los puntos A y B. Rama: a la trayectoria entre dos nudos que puede contener uno o más elementos conectados. En la figura adjunta hay tres ramas, estas son las tres posibles trayectorias entre A y B, una contiene al generador, otra a R1 y la tercera contiene a R2 y R3. Objetivos: Aprender a armar circuitos a partir de su representación simbólica. Dado un circuito representarlo simbólicamente. Actividad: 1 .- Armar los siguientes circuitos, anotar observaciones relevantes. Serie Paralelo 2.-Dibuja simbólicamente el circuito que se proporcionará. Mixto