IES Aricel · Eufrasio Cabrera
Electricidad
Tecnología Industrial I / Tecnología e Ingeniería I — 1º de Bachillerato (currículo LOMLOE)
Unidad completa con teoría, ejercicios resueltos, fotografías, esquemas interactivos y animaciones para comprender los circuitos eléctricos desde las magnitudes básicas hasta las instalaciones domésticas y la eficiencia energética.
1 Magnitudes eléctricas fundamentales
- Identificar y definir las magnitudes eléctricas básicas (I, V, R, P) y sus unidades del Sistema Internacional.
- Relacionar cada magnitud con el instrumento de medida adecuado.
- Conectar correctamente un amperímetro y un voltímetro en un circuito real o simulado.
- Interpretar la lectura de un polímetro digital.
Desarrollo teórico
La corriente eléctrica (I) es el flujo ordenado de cargas eléctricas (electrones) a través de un conductor. Se mide en amperios (A) con un amperímetro, que se conecta siempre en serie en el circuito, de forma que toda la corriente lo atraviese.
La tensión o diferencia de potencial (V), también llamada voltaje, es la energía por unidad de carga que impulsa a los electrones a moverse entre dos puntos. Se mide en voltios (V) con un voltímetro, que se conecta siempre en paralelo con el elemento del que se quiere medir la tensión.
La resistencia eléctrica (R) es la oposición que ofrece un material al paso de la corriente. Se mide en ohmios (Ω) con un óhmetro (con el circuito desconectado de la alimentación).
La potencia eléctrica (P) es la energía consumida o generada por unidad de tiempo. Se mide en vatios (W). El polímetro o multímetro integra las tres funciones en un único instrumento, seleccionables mediante un selector giratorio.
| Magnitud | Símbolo | Unidad (SI) | Instrumento | Conexión |
|---|---|---|---|---|
| Intensidad | I | Amperio (A) | Amperímetro | Serie |
| Tensión | V | Voltio (V) | Voltímetro | Paralelo |
| Resistencia | R | Ohmio (Ω) | Óhmetro | Circuito sin tensión |
| Potencia | P | Vatio (W) | Vatímetro | — |
Enunciado: Una lámpara está conectada a una fuente de 12 V y, al medir con un amperímetro colocado en serie, se obtiene una lectura de 0,5 A. Calcula la resistencia de la lámpara y la potencia que consume.
- Datos: V = 12 V; I = 0,5 A
- Fórmulas: R = V / I ; P = V · I
- Cálculo: R = 12 / 0,5 = 24 Ω ; P = 12 · 0,5 = 6 W
- Resultado: R = 24 Ω, P = 6 W (valor típico de una lámpara LED de baja potencia)
Autoevaluación
1. ¿Cómo se debe conectar un amperímetro en un circuito?
Correcto: así toda la corriente que circula por el circuito atraviesa el instrumento.
Recuerda: el amperímetro mide el flujo de corriente, por lo que debe formar parte del camino que recorre la corriente (conexión en serie).
2. La unidad de la resistencia eléctrica es...
Correcto, en honor a Georg Simon Ohm.
El ohmio (Ω) es la unidad de resistencia; el voltio mide tensión y el amperio, intensidad.
3. Verdadero o falso: el voltímetro se conecta en serie.
Correcto: el voltímetro se conecta siempre en paralelo con el elemento cuya tensión se quiere medir.
Falso: el voltímetro se conecta siempre en paralelo, no en serie.
2 Ley de Ohm
- Enunciar la Ley de Ohm y su expresión matemática.
- Aplicar la fórmula para calcular V, I o R conocidas las otras dos magnitudes.
- Interpretar la curva característica V-I de un conductor óhmico.
Desarrollo teórico
La Ley de Ohm establece que, en un conductor a temperatura constante, la intensidad de corriente que lo atraviesa es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a su resistencia:
V = I · R
De donde se derivan: I = V / R y R = V / I. Un conductor que cumple esta relación de forma lineal se denomina óhmico; su representación gráfica V-I es una línea recta que pasa por el origen, cuya pendiente es la resistencia. Los conductores metálicos a temperatura constante son, en general, óhmicos; elementos como el diodo no lo son.
Ejercicios resueltos
Una resistencia de 100 Ω se conecta a una pila de 4,5 V. Calcula la intensidad que circula.
- Datos: R = 100 Ω; V = 4,5 V
- Fórmula: I = V / R
- Cálculo: I = 4,5 / 100 = 0,045 A = 45 mA
- Resultado: I = 45 mA
Por una resistencia circula una corriente de 0,2 A cuando se le aplican 9 V. Si se sustituye por otra resistencia de doble valor manteniendo la misma tensión, ¿cuál será la nueva intensidad?
- Datos: R1 = V/I = 9/0,2 = 45 Ω → R2 = 2 · 45 = 90 Ω
- Fórmula: I2 = V / R2
- Cálculo: I2 = 9 / 90 = 0,1 A
- Resultado: I2 = 0,1 A (se reduce a la mitad, proporcionalidad inversa entre I y R)
Autoevaluación
1. Si se duplica la tensión aplicada a una resistencia constante, la intensidad...
Correcto: V e I son directamente proporcionales (I = V/R).
Repasa la fórmula I = V/R: si V se duplica y R no cambia, I también se duplica.
2. La pendiente de la recta V-I de un conductor óhmico representa...
Correcto: la pendiente de la recta V-I es la resistencia R.
La pendiente de V frente a I en una recta V=I·R es precisamente R.
3. Verdadero o falso: todos los componentes eléctricos cumplen la Ley de Ohm.
Correcto: hay componentes no óhmicos, como el diodo, cuya curva V-I no es una recta.
Falso: existen componentes no óhmicos, como el diodo.
3 Ley de Joule y potencia eléctrica
- Explicar el efecto Joule y su origen físico.
- Calcular la energía disipada en forma de calor y la potencia eléctrica de un receptor.
- Relacionar el consumo eléctrico en kWh con la factura de la luz.
Desarrollo teórico
Cuando la corriente eléctrica atraviesa un conductor con resistencia, parte de la energía eléctrica se transforma en calor: es el llamado efecto Joule, aprovechado en resistencias calefactoras, planchas o tostadoras, pero que supone una pérdida no deseada en cables e instalaciones.
La Ley de Joule expresa la energía calorífica disipada como Q = I² · R · t (en julios, si I está en A, R en Ω y t en segundos).
La potencia eléctrica consumida por un receptor se calcula como P = V · I = I² · R = V² / R. La energía eléctrica consumida en un periodo de tiempo es E = P · t; si P está en kW y t en horas, E se obtiene en kilovatios-hora (kWh), la unidad de la factura eléctrica.
Ejercicios resueltos
Un calefactor de 2000 W funciona durante 3 horas. Calcula la energía consumida en kWh y su coste si el precio del kWh es de 0,18 €.
- Datos: P = 2000 W = 2 kW; t = 3 h
- Fórmula: E = P · t
- Cálculo: E = 2 · 3 = 6 kWh; Coste = 6 · 0,18 = 1,08 €
- Resultado: 6 kWh, 1,08 €
Por una resistencia de 20 Ω circula una corriente de 3 A durante 10 minutos. Calcula el calor disipado por efecto Joule.
- Datos: I = 3 A; R = 20 Ω; t = 600 s
- Fórmula: Q = I² · R · t
- Cálculo: Q = 9 · 20 · 600 = 108 000 J = 108 kJ
- Resultado: Q = 108 kJ
Autoevaluación
1. El efecto Joule consiste en...
Correcto: el efecto Joule transforma energía eléctrica en calor.
El efecto Joule transforma energía eléctrica en calor, no en luz ni en energía mecánica directamente.
2. Un aparato de 1000 W funcionando 2 horas consume...
Correcto: E = P·t = 1000·2 = 2000 Wh = 2 kWh.
Recuerda E = P·t = 1000 W · 2 h = 2000 Wh.
3. Verdadero o falso: el efecto Joule siempre es beneficioso.
Correcto: en cables e instalaciones el efecto Joule supone pérdidas de energía no deseadas.
Falso: en cables e instalaciones supone pérdidas de energía no deseadas.
4 Leyes de Kirchhoff
- Enunciar la ley de nudos y la ley de mallas.
- Aplicar ambas leyes para resolver circuitos con más de una malla.
- Comprobar los resultados mediante el balance de potencias.
Desarrollo teórico
Las Leyes de Kirchhoff permiten resolver circuitos con varias mallas y nudos que no pueden analizarse solo con asociaciones serie-paralelo.
Primera ley (nudos): la suma de las intensidades que entran en un nudo es igual a la suma de las que salen de él (conservación de la carga).
Segunda ley (mallas): en cualquier malla cerrada, la suma algebraica de las fuerzas electromotrices es igual a la suma algebraica de las caídas de tensión en las resistencias (conservación de la energía).
Enunciado: En el nudo A confluyen tres ramas con corrientes I1 (entrante, 5 A) e I2 (entrante, 3 A). Calcula la corriente I3 que sale del nudo.
- Fórmula (ley de nudos): ΣI entrantes = ΣI salientes
- Cálculo: I3 = I1 + I2 = 5 + 3 = 8 A
- Resultado: I3 = 8 A
Ejercicio complementario (mallas): malla simple con fem de 12 V y dos resistencias en serie de 2 Ω y 4 Ω: 12 = I·(2+4) → I = 2 A.
Autoevaluación
1. La ley de nudos de Kirchhoff se basa en la conservación de...
Correcto: la ley de nudos es consecuencia de la conservación de la carga eléctrica.
La ley de nudos se basa en la conservación de la carga eléctrica (lo que entra en un nudo debe salir).
2. En una malla con una fem de 10 V y resistencia total de 5 Ω, la intensidad es...
Correcto: I = V/R = 10/5 = 2 A.
Aplica I = V/R = 10/5 = 2 A.
3. Verdadero o falso: la ley de mallas es consecuencia de la conservación de la energía.
Correcto: la ley de mallas expresa la conservación de la energía en el circuito.
Es verdadero: la ley de mallas es consecuencia de la conservación de la energía.
5 Elementos de un circuito eléctrico
- Clasificar los elementos de un circuito en generadores, receptores y elementos de control/protección.
- Identificar la función de cada elemento y su símbolo normalizado.
- Justificar la necesidad de los elementos de protección en una instalación.
Desarrollo teórico
Generadores: transforman otra forma de energía en energía eléctrica (pilas, baterías, fuentes de alimentación, dinamos, alternadores).
Receptores: transforman la energía eléctrica en otra forma útil (resistencias y lámparas → calor/luz; motores → energía mecánica; altavoces → sonido).
Elementos de control y protección: regulan o interrumpen la corriente y protegen la instalación: interruptores, conmutadores, pulsadores, fusibles, magnetotérmicos y diferenciales.
Enunciado: Clasifica los siguientes elementos según su función: pila, motor, fusible, lámpara, interruptor diferencial, dinamo.
- Generadores: pila, dinamo.
- Receptores: motor, lámpara.
- Control/protección: fusible, interruptor diferencial.
Autoevaluación
1. Un fusible es un elemento de...
Correcto: el fusible protege el circuito ante sobrecorrientes.
El fusible es un elemento de protección, se funde ante una sobrecorriente.
2. ¿Qué elemento transforma energía eléctrica en energía mecánica?
Correcto: el motor transforma energía eléctrica en mecánica.
El motor es el receptor que transforma energía eléctrica en mecánica.
3. Verdadero o falso: un conmutador permite encender una lámpara desde dos puntos distintos.
Correcto: por ejemplo, arriba y abajo de una escalera.
Es verdadero: esa es precisamente la función del conmutador.
6 Asociación de resistencias y generadores
- Calcular la resistencia equivalente en asociaciones serie, paralelo y mixtas.
- Calcular la fem equivalente en asociaciones de generadores.
- Determinar el reparto de tensiones e intensidades en cada tipo de asociación.
Desarrollo teórico
Serie: misma intensidad en todos los elementos. Req = R1 + R2 + ... + Rn. La tensión se reparte proporcionalmente a cada resistencia.
Paralelo: misma tensión en todos los elementos, la intensidad total se reparte entre ramas. 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + ...; para dos resistencias, Req = (R1·R2)/(R1+R2).
Mixta: combina tramos serie y paralelo; se resuelve simplificando por partes.
Generadores: en serie las fem se suman (igual orientación); en paralelo la fem equivalente es la de cada generador pero aumenta la capacidad de corriente.
Ejercicios resueltos
Tres resistencias de 10 Ω, 20 Ω y 30 Ω se conectan en serie a una pila de 12 V. Calcula Req y la intensidad.
- Req = R1+R2+R3 = 60 Ω
- I = V/Req = 12/60 = 0,2 A
- Resultado: Req = 60 Ω, I = 0,2 A
Dos resistencias de 6 Ω y 3 Ω se conectan en paralelo. Calcula Req.
- Req = (R1·R2)/(R1+R2) = (6·3)/(6+3) = 18/9 = 2 Ω
- Resultado: Req = 2 Ω (menor que la resistencia más pequeña, como corresponde al paralelo)
Autoevaluación
1. En una asociación en serie, la magnitud igual en todos los elementos es...
Correcto: en serie todos los elementos son atravesados por la misma intensidad.
En serie, la intensidad es la misma en todos los elementos; la tensión se reparte.
2. La Req de dos resistencias iguales de 10 Ω en paralelo es...
Correcto: Req = (10·10)/(10+10) = 5 Ω.
Aplica Req = (R1·R2)/(R1+R2) = (10·10)/20 = 5 Ω.
3. Verdadero o falso: la Req de un paralelo siempre es mayor que la resistencia más pequeña del grupo.
Correcto, es falso: la Req del paralelo siempre es menor que la más pequeña.
Es falso: la Req de un paralelo siempre es menor que la resistencia más pequeña del grupo.
7 Representación e interpretación de esquemas eléctricos
- Reconocer la simbología eléctrica normalizada.
- Leer e interpretar planos de circuitos sencillos.
- Elaborar esquemas propios a partir de un enunciado o de un circuito real.
Desarrollo teórico
Un esquema eléctrico es la representación gráfica de un circuito mediante símbolos normalizados (UNE/IEC), que permite interpretar su funcionamiento sin ver el montaje físico.
Tipos habituales: esquema unifilar (una sola línea), esquema multifilar (cada conductor por separado, útil para el montaje real) y esquema de principio (funcionamiento lógico).
Enunciado: describe el funcionamiento del circuito anterior: pila, interruptor y lámpara en serie.
- Análisis: circuito serie simple, una única malla.
- Al cerrar el interruptor se completa el camino y la corriente circula desde el polo positivo de la pila, atraviesa el interruptor y la lámpara, y regresa al polo negativo, encendiendo la lámpara.
- Al abrir el interruptor el circuito queda interrumpido y la lámpara se apaga.
Autoevaluación
1. Un esquema que representa el circuito con una sola línea se denomina...
Correcto: el esquema unifilar usa una única línea.
El esquema unifilar es el que usa una sola línea para representar el circuito.
2. ¿Qué norma regula la simbología eléctrica utilizada en España?
Correcto: la simbología eléctrica sigue las normas UNE/IEC.
La normativa aplicable es UNE/IEC.
3. Verdadero o falso: el esquema multifilar es el más adecuado para el montaje físico real.
Correcto: el multifilar detalla cada conductor, útil para montar el circuito real.
Es verdadero: el esquema multifilar es el más útil para el montaje físico.
8 Montaje y simulación de circuitos
- Montar un circuito eléctrico sencillo en una placa de prototipado siguiendo un esquema dado.
- Utilizar un software de simulación para verificar el comportamiento de un circuito antes de montarlo.
- Comparar los resultados teóricos, simulados y medidos en un montaje real.
Desarrollo teórico
El montaje físico se realiza habitualmente sobre una placa de prototipado (protoboard), que permite conectar componentes sin soldadura. Es fundamental trabajar con tensiones bajas de seguridad y verificar las conexiones antes de dar tensión.
La simulación por software permite comprobar el funcionamiento antes de montar físicamente. Programas habituales: Tinkercad Circuits, Crocodile Technology, PhET Circuit Construction Kit y Falstad Circuit Simulator.
Proceso recomendado: 1) diseñar el esquema · 2) simular y comprobar valores · 3) montar físicamente · 4) medir con el polímetro y comparar · 5) justificar diferencias (tolerancias, resistencia de cables).
Enunciado: se monta un circuito serie con una pila de 9 V (resistencia interna 0,5 Ω) y una resistencia de carga de 9,5 Ω. Calcula la intensidad teórica y compárala con una medida real de 0,89 A.
- I = fem / (R_carga + r_interna) = 9 / (9,5+0,5) = 0,9 A
- Comparación: la medida real (0,89 A) es muy próxima al valor teórico (0,9 A); la diferencia se debe a tolerancias y resistencia de los cables.
Autoevaluación
1. ¿Cuál de estas herramientas es un simulador de circuitos?
Correcto: Tinkercad Circuits permite simular y montar circuitos virtualmente.
Tinkercad Circuits es el simulador de circuitos de esta lista.
2. Antes de dar tensión a un circuito recién montado hay que...
Correcto: siempre hay que revisar el montaje contra el esquema antes de energizarlo.
Antes de dar tensión hay que verificar las conexiones según el esquema.
3. Verdadero o falso: la simulación sustituye completamente la necesidad de montar circuitos reales.
Correcto, es falso: simulación y montaje real son complementarios.
Es falso: ambas prácticas son complementarias en el aprendizaje.
9 Componentes electrónicos básicos
- Describir el funcionamiento del diodo y su curva característica.
- Explicar el principio de funcionamiento del transistor como interruptor y como amplificador.
- Calcular la resistencia limitadora necesaria para proteger un LED.
Desarrollo teórico
El diodo permite el paso de la corriente en un único sentido (polarización directa) y la bloquea en sentido contrario (inversa). El LED es un diodo que emite luz en directa y casi siempre necesita una resistencia limitadora en serie.
El transistor es un componente de tres terminales (base, colector, emisor) que actúa como interruptor electrónico o como amplificador: una pequeña corriente en la base controla una corriente mayor entre colector y emisor. Tipos: NPN y PNP.
Calculadora: resistencia limitadora para un LED
Ejercicio resuelto
Enunciado: se quiere conectar un LED rojo (V umbral 2 V, I máx. 20 mA) a una pila de 9 V. Calcula la resistencia limitadora necesaria.
- R = (V_pila − V_LED) / I_LED = (9 − 2) / 0,02 = 350 Ω
- Resultado: se elegiría el valor comercial más próximo por exceso, por ejemplo 390 Ω.
Autoevaluación
1. Un diodo conduce la corriente cuando está polarizado...
Correcto: el diodo conduce en polarización directa.
El diodo conduce en polarización directa, no en inversa.
2. El transistor NPN se diferencia del PNP en...
Correcto: se diferencian en el sentido de la corriente y la polaridad de alimentación.
La diferencia está en el sentido de la corriente y la polaridad, no en el número de terminales.
3. Verdadero o falso: un LED puede conectarse directamente a una pila sin resistencia limitadora sin riesgo.
Correcto, es falso: puede dañarse por exceso de corriente.
Es falso: sin resistencia limitadora el LED puede dañarse.
10 Motores eléctricos de corriente continua
- Explicar el principio físico de funcionamiento de un motor de corriente continua.
- Identificar las partes constructivas de un motor de CC.
- Relacionar las características de un motor (par, velocidad, consumo) con sus aplicaciones industriales.
Desarrollo teórico
Un motor de corriente continua transforma energía eléctrica en energía mecánica de rotación, basándose en la fuerza que experimenta un conductor con corriente dentro de un campo magnético.
Partes principales: estátor (parte fija, genera el campo magnético), rotor o inducido (parte móvil con bobinas), colector de delgas y escobillas, que invierten periódicamente el sentido de la corriente en el rotor para mantener el par de giro.
Características: velocidad de giro (rpm), par motor, potencia y consumo eléctrico. La velocidad es aproximadamente proporcional a la tensión aplicada. Aplicaciones: cintas transportadoras, ventiladores, herramientas portátiles, vehículos eléctricos, robótica.
Ejercicio resuelto
Enunciado: un motor de CC funciona a 12 V y consume 0,8 A, girando a 3000 rpm. Calcula la potencia eléctrica absorbida.
- P = V · I = 12 · 0,8 = 9,6 W
- Resultado: P = 9,6 W (la potencia mecánica útil será algo menor por el rendimiento del motor)
Autoevaluación
1. La parte móvil de un motor de CC se llama...
Correcto: el rotor o inducido es la parte móvil.
La parte móvil es el rotor (o inducido); el estátor es la parte fija.
2. La función del colector de delgas y las escobillas es...
Correcto: invierten la corriente para mantener el par de giro.
El colector de delgas y las escobillas invierten la corriente en el rotor.
3. Verdadero o falso: en un motor de CC, la velocidad de giro es aproximadamente proporcional a la tensión aplicada.
Correcto: por eso se puede controlar la velocidad variando la tensión.
Es verdadero: la velocidad es aproximadamente proporcional a la tensión aplicada.
11 Instalaciones eléctricas en viviendas y eficiencia energética
- Identificar los elementos principales de una instalación eléctrica doméstica.
- Aplicar normativa básica de seguridad eléctrica en el hogar.
- Calcular de forma simple el consumo y proponer medidas de eficiencia energética.
Desarrollo teórico
Una instalación de vivienda parte de la acometida y llega al cuadro general de mando y protección: ICP, IGA, interruptor diferencial y PIA de cada circuito (iluminación, enchufes, cocina, baños...).
La toma de tierra conecta las partes metálicas a tierra para evitar descargas, junto con el interruptor diferencial, que corta el suministro ante una fuga de corriente. El REBT (Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión) regula la seguridad de las instalaciones en España.
Eficiencia energética: iluminación LED, evitar el stand-by, electrodomésticos de alta eficiencia, ajuste de la potencia contratada e incorporación de energías renovables como el autoconsumo fotovoltaico.
Calculadora de ahorro energético (bombillas LED)
Ejercicio resuelto
Enunciado: una vivienda sustituye 10 bombillas de 60 W por 10 LED de 8 W, usadas 4 h/día. Calcula el ahorro anual (0,18 €/kWh).
- ΔP_total = (60−8) · 10 = 520 W = 0,52 kW
- E = 0,52 · 4 · 365 = 759,2 kWh/año
- Coste = 759,2 · 0,18 = 136,66 €/año
- Resultado: ≈759 kWh y 137 € de ahorro al año
Autoevaluación
1. El elemento que protege frente a derivaciones y contactos eléctricos peligrosos es...
Correcto: el diferencial protege frente a derivaciones y contactos peligrosos.
El interruptor diferencial es el elemento de protección frente a derivaciones.
2. La normativa que regula las instalaciones eléctricas de baja tensión en España es...
Correcto: el REBT regula las instalaciones eléctricas de baja tensión.
La normativa aplicable es el REBT (Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión).
3. Verdadero o falso: sustituir bombillas incandescentes por LED reduce el consumo para la misma cantidad de luz.
Correcto: los LED consumen mucha menos energía para la misma luminosidad.
Es verdadero: los LED son mucho más eficientes que las bombillas incandescentes.
📖 Glosario
| Término | Símbolo/Unidad | Definición breve |
|---|---|---|
| Intensidad de corriente | I / A | Flujo ordenado de cargas eléctricas por un conductor. |
| Tensión (voltaje) | V / V | Diferencia de potencial que impulsa a los electrones. |
| Resistencia | R / Ω | Oposición de un material al paso de la corriente. |
| Potencia eléctrica | P / W | Energía consumida o generada por unidad de tiempo. |
| Ley de Ohm | — | V = I·R, relación entre tensión, intensidad y resistencia. |
| Efecto Joule | — | Transformación de energía eléctrica en calor al circular corriente por una resistencia. |
| Ley de nudos (Kirchhoff) | — | La suma de corrientes entrantes a un nudo es igual a la suma de salientes. |
| Ley de mallas (Kirchhoff) | — | En una malla cerrada, la suma de fem es igual a la suma de caídas de tensión. |
| Generador | — | Elemento que transforma otra energía en energía eléctrica. |
| Receptor | — | Elemento que transforma la energía eléctrica en otra forma de energía. |
| Resistencia equivalente | Req / Ω | Resistencia única que sustituye a una asociación de resistencias. |
| Esquema unifilar | — | Representación de un circuito mediante una única línea. |
| Diodo | — | Componente que conduce la corriente en un único sentido. |
| LED | — | Diodo emisor de luz. |
| Transistor | — | Componente semiconductor usado como interruptor o amplificador. |
| Motor de CC | — | Máquina que transforma energía eléctrica en mecánica de rotación mediante corriente continua. |
| Interruptor diferencial | — | Dispositivo de protección frente a derivaciones y contactos eléctricos. |
| REBT | — | Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, normativa de seguridad en España. |
| kWh | — | Unidad de energía eléctrica de la factura de la luz (kilovatio-hora). |
🏁 Página de cierre
Mapa conceptual
(diodo, transistor)
eficiencia energética
Banco de preguntas de autoevaluación global
1. ¿Qué instrumento mide la intensidad de corriente y cómo se conecta?
Correcto: el amperímetro, conectado en serie.
Es el amperímetro, conectado en serie con el circuito.
2. Según la Ley de Ohm, si R se duplica y V no cambia, ¿qué ocurre con I?
Correcto: I y R son inversamente proporcionales.
I = V/R: si R se duplica, I se reduce a la mitad.
3. ¿Qué representa la Ley de Joule?
Correcto: Q = I²·R·t.
La Ley de Joule describe la transformación de energía eléctrica en calor.
4. En un nudo entran 4 A y 6 A, ¿cuánto sale?
Correcto: por la ley de nudos, 4+6 = 10 A.
Por la ley de nudos, la suma de entradas es igual a la salida: 4+6 = 10 A.
5. ¿Cómo se calcula la resistencia equivalente de dos resistencias en paralelo?
Correcto: es la fórmula del producto entre suma.
La fórmula correcta para dos resistencias en paralelo es Req = (R1·R2)/(R1+R2).
6. ¿Qué diferencia hay entre un esquema unifilar y uno multifilar?
Correcto.
El unifilar simplifica el circuito en una sola línea; el multifilar detalla cada conductor.
7. ¿En qué sentido conduce la corriente un diodo?
Correcto: en polarización directa.
El diodo conduce en polarización directa.
8. ¿Qué partes tiene un motor de CC y cuál es su función principal?
Correcto.
El motor de CC tiene estátor, rotor, colector de delgas y escobillas, y transforma energía eléctrica en mecánica.
9. ¿Qué elemento del cuadro eléctrico protege frente a derivaciones?
Correcto.
Es el interruptor diferencial.
10. ¿Qué mide un vatímetro?
Correcto: el vatímetro mide la potencia eléctrica en vatios.
El vatímetro mide potencia eléctrica (W).
11. Verdadero o falso: cambiar bombillas incandescentes por LED mejora la eficiencia energética.
Correcto.
Es verdadero: los LED consumen mucha menos energía.
12. Verdadero o falso: un generador transforma energía eléctrica en otra forma de energía.
Correcto, es falso: el generador hace lo contrario, transforma otra energía en eléctrica (eso lo hace el receptor).
Es falso: quien transforma la energía eléctrica en otra forma es el receptor, no el generador.
Ejercicios de repaso integradores
Una resistencia de 15 Ω se conecta a 30 V durante 2 minutos. Calcula I, P y la energía consumida en julios.
- I = V/R = 30/15 = 2 A
- P = V·I = 30·2 = 60 W
- E = P·t = 60·120 s = 7200 J
- Resultado: I = 2 A, P = 60 W, E = 7200 J
Un circuito tiene R1 = 10 Ω en serie con el paralelo de R2 = 20 Ω y R3 = 20 Ω, alimentado por una pila de 20 V. Calcula Req y la intensidad total.
- R23 = (20·20)/(20+20) = 10 Ω
- Req = R1 + R23 = 10 + 10 = 20 Ω
- I_total = V/Req = 20/20 = 1 A
- Resultado: Req = 20 Ω, I_total = 1 A (0,5 A en cada rama de R2 y R3, por ser iguales)
Un motor de CC funciona a 230 V y consume 4 A. Calcula su potencia y el coste de usarlo 30 min/día durante un mes (30 días), a 0,18 €/kWh.
- P = V·I = 230·4 = 920 W = 0,92 kW
- E_mes = 0,92 · 0,5 h · 30 días = 13,8 kWh
- Coste = 13,8 · 0,18 = 2,48 €
- Resultado: potencia 920 W, coste mensual ≈ 2,48 €
Se quiere alimentar un LED verde (V umbral 2,2 V, I máx. 15 mA) desde una fuente de 5 V. Calcula la resistencia limitadora.
- R = (5 − 2,2) / 0,015 = 2,8 / 0,015 ≈ 186,7 Ω
- Resultado: se elegiría el valor comercial más próximo por exceso, por ejemplo 220 Ω.