PRÁCTICA 3.2 CORRIENTES ELÉCTRICAS

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Objetivo:

Establecer reglas sobre la corriente y el voltaje diferenciados a partir de un circuito conectado en serie y otro conectado en paralelo.

Conceptos previos:

Inducción electromagnética: La inducción electromagnética explica cómo un campo magnético cambiante puede producir una corriente eléctrica y, a la inversa, cómo una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor.

Campo magnético: Un campo magnético es una descripción matemática de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal forma que es un campo vectorial.

Dichos imanes pueden ser de diferentes tipos de materiales, y tienen siempre un polo norte y un polo sur.

El campo magnético no se trata de la fuerza en sí sino de un espacio en el que esa fuerza se ejerce como resultado del movimiento de cargas eléctricas.

Corriente eléctrica: Un campo magnético es una descripción matemática de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal forma que es un campo vectorial.

Voltaje: Potencial eléctrico, expresado en voltios.

Tensión: La tensión eléctrica o diferencia de potencial es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Tensión y voltaje son lo mismo.

Introducción:

Si conectamos dos alambres (conductores) conectados a un foco, unidos a su vez a través de las terminales positiva y negativa de una batería o un apila, la diferencia de potencial (voltaje) hace que la corriente eléctrica fluya a través de un circuito cerrado. Un modelo sobre lo que ocurre en el interior del conductor es el siguiente: Millones de electrones separados de sus orbitas exteriores de sus respectivos átomos, viajan en todas direcciones a través del alambre.

Cuando sea plica una diferencia de potencial entre las terminales del alambre, los electrones responden de inmediato siendo repelidos por la carga más negativa (o menos positiva) que ha aparecido en una de las terminales y son fuertemente atraídas por la carga menos negativa (o más positiva) que ha aparecido en el otro extremo, volviendo su vagar a la deriva un flujo continúo ordenado que viaja de la terminal más negativa a la más positiva formando la corriente eléctrica.

De igual manera, cuando se elimina la diferencia de potencial, los electrones reanudan su vagar azaroso a través del material conductor. Las condiciones necesarias para que exista una corriente eléctrica en un circuito eléctrico son:

• Debe haber una diferencia de potencia lo voltaje para proporcionar la energía que obliga a los electrones a moverse en forma ordenada en una dirección especifica.
• Debe haber una trayectoria continua (cerrada) para que los electrones fluyan de la terminal negativa a la terminal positiva de la fuente de voltaje.

Los conductores o alambres ofrecen una cierta resistencia al paso de la corriente, (esta depende de la longitud, del calibre, del material de que está hecho y de la temperatura), en el caso de un foco la resistencia es variable y depende de la corriente que circula por el circuito, por lo que solo basaremos el modelo en el brillo relativo de los focos.

Material:

• Triplay de madera de 40 cm x 28 cm para el armado del tablero
• 4 focos de 1.5 Volts que tengan brillos aproximadamente iguales a iguales corrientes
• 4 sockets
• 2 interruptores
• Caimanes
• 2 pilas de 1.5 volts
• Un multímetro
• https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_es.html

Desarrollo:

1.- Emplear el simulador de la Universidad de colorado para realizar las actividades

Conectar dos focos en serie con un interruptor como se muestra en la figura 1.[pic 4]

a)¿Qué sucede con el brillo de los focos cuando el interruptor está abierto?

No conduce [pic 5]

b) ¿Qué sucede cuando el interruptor está cerrado?

El interruptor conduce electricidad y provoca que el foco brille o de luz.[pic 6]

c) ¿Observa y anota como es el brillo de los focos?

Tiene alta intensidad al omitir luz

d) ¿Cómo deben ser las corrientes que pasan por cada foco? (comprueba tu predicción con multímetro)

La corriente que pasan por los focos debe ser igual[pic 7]

e) ¿Qué sucede si estando el interruptor cerrado sacas un foco de su socket?

El socket sigue conduciendo electricidad.

2.- Conectar dos focos en paralelo con un interruptor como se muestra en la figura 2

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a) ¿Qué sucede con el brillo de los focos cuando el interruptor está abierto?

No permite el flujo de la corriente eléctrica

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b) ¿Qué sucede con los brillos de los focos cuando el interruptor está cerrado?

Permite el paso del flujo de la corriente eléctrica

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c) Observa y anota como es el brillo de los focos en un circuito en serie y en uno en paralelo e indica si hay alguna diferencia entre ellos.

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