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Circuito en serie - Física conceptual, Campo Eléctrico
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
Física conceptual
Circuito en Serie
Ingeniería en Estadística Informática
Campo Eléctrico
En un punto del espacio existe un campo eléctrico cuando sobre una carga q
colocada en dicho punto, se ejerce una fuerza de origen eléctrico.
+
+
Q
q
F
Conductor de Electricidad
Un material conductor posee gran cantidad de
electrones libres, por lo que es posible el paso
de la electricidad a través del
mismo. Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir
que pertenezcan a algún átomo determinado.
Pila Seca
Este dispositivo es capaz de mantener una diferencia de potencial entre las
terminales, debido a las reacciones químicas que se producen en su interior.
El botón A se denomina polo positivo (con potencial más alta)
y el botón B se denomina polo negativo
Corriente Eléctrica
Cuando un campo eléctrico se establece en un conductor cualquiera, las cargas
libres ahípresentes entran en movimiento debido a la acción de este campo. Este desplazamiento de cargas constituye una corriente eléctrica.
Corriente Continua
Es el flujo continuo de electrones a través de un
conductor entre dos puntos de distinto potencial. Las cargas
eléctricas circulan siempre en la misma dirección.
Voltaje o Tensión eléctrica
Se define cuando un campo eléctrico realiza un trabajo TAB sobre una carga
(positiva) q, la cual se desplaza desde un punto A hasta un punto B, el Voltaje
entre dos puntos, se obtiene dividiendo el trabajo realizado, entre el valor de
la carga en que se desplazó, es decir:
Intensidad de Corriente
La intensidad de corriente eléctrica es la medida de la cantidad de carga que
pasa, por unidad de tiempo, a través de una sección dada del conductor.
La unidad de intensidad de corriente es Coulomb por segundo(C/s) que equivale a
un Ampere (A
Resistencia Eléctrica
Es cuando un voltaje VAB se aplica a los extremos de un conductor,
estableciendo en él una corriente i, la resistencia
de este conductor está dada por la relación.
Launidad de resistencia eléctrica es Volt por Ampere (V/A) que equivale a un
Ohm
Ley de Ohm
La Ley de Ohm establece que «la intensidad I de la corriente eléctrica que
circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia
de potencial V aplicada e inversamente proporcional a la resistencia R del
mismo
Se emplean en las acometidas domésticas y en las redes
de distribución que se sitúan en el exterior. 'Se
utilizan en aplicaciones sin apertura dezanja para renovar otras
tuberías que ya estan deterioradas y que son de plomo,
fundición gris o fibrocemento', apunta
Luis Bailarón, director del Laboratorio
de Hidraulica del
Centro De Estudios Hidrograficos (CEDEX) y profesor asociado
de la Universidad de Salamanca. Estos materiales comienzan a
estar en desuso, en especial el fibrocemento, cuya instalación
esta prohibida desde 2002.
Se emplean para las acometidas domésticas y en las redes de
distribución de agua potable
Ventajas
El uso frecuente de los tubos de polietileno
esta relacionado con las características especiales del material:
* Gran flexibilidad.
* Instalación y manipulación facil gracias a su ligereza.
* Resistencia a
la corrosión, a los productos químicos y a los rayos
ultravioleta.
* Ausencia de toxicidad, que las hace apropiadas para el transporte de agua
potable.
* Buen comportamiento hidraulico debido a su baja rugosidad.
* Gran variedad de accesorios y bajos costes de mantenimiento.
Otra de las ventajas principales reside en las uniones. Bailarón
afirma que son seguras y muy fiables. Los dos sistemas
de unión que mas se emplean son la soldadura térmica y el
procedimiento de electrofusión. Este último consiste en
unir dos tuberías con un manguito que lleva
incorporado una borla eléctrica y que permanece fundido a ambas.
Cambio en la normativa
Desde laentrada en vigor de la normativa europea que regula las tuberías
de polietileno, UNE-EN 12201 para abastecimiento y UNE-EN 13244 y 1266 para
saneamiento, los tubos fabricados en este material no se distinguen por tener
una densidad baja, media o alta. En su lugar, nuevas denominaciones sustituyen
a las antiguas: PE 40, anterior tubería de baja
densidad; PE 80, tubería de media densidad; y PE 100, para alta
densidad.
Polietileno reticulado
El polietileno reticulado (PEX) es un material
derivado del
poletileno. Su principal ambito de aplicación
es la edificación. Se emplea cada vez mas como alternativa a
las tuberías de plomo. Reúne las características propias del
PE, aunque es mas resistente a las altas temperaturas y a la
presión. Es un material diseñado para las
instalaciones de fontanería y calefacción.
La norma UNE-EN ISO 15875 establece que los tubos de
PEX son aptos para las conducciones de agua fría y caliente, potable o
no, que se realizan en las estructuras de los edificios y en las instalaciones
de calefacción. El texto regulador recoge las distintas aplicaciones de
las tuberías PEX de acuerdo a la temperatura del agua:
* Clase 1: suministro de agua caliente a 60ºC.
* Clase 2: conducciones inferiores a 70ºC.
* Clase 4: para calefacciones por suelo radiante y radiadores a baja
temperatura.
* Clase 5: radiadores a alta temperatura
V: Tensión (Voltios
I: Intensidad (Amperios)
R: Resistencia (Ohmios)
Circuito en Serie
Resistencias conectadas una después de otra.
Por los resistores pasa una
resistencia eléctrica.
La intensidad I tiene la misma intensidad en cualquier sección
del
circuito.
En caso de que se quiera extraer uno de los focos
del circuito, este
queda abierto y no circula corriente, por lo tanto no enciende el circuito.
Determinar la Intensidad y Voltaje del circuito en serie.
Teniendo el circuito en serie con una batería de 12v, tres focos, con la ayuda
del multímetro obtenemos
las resistencias de los focos siendo estos
:R1
R1=1.2 a„¦, R2=1.2 a„¦ y R3=1.2 a„¦, y el voltaje de la batería que es de 12v,
hallaremos la intensidad, ya que conocemos los valores de las resistencias ydel
voltaje. Para hacer esta operación conviene asociar las resistencias que
tenemos para encontrar la resistencia equivalente a las 3 resistencias que
tenemos, recordemos que los circuitos en serie la resistencia equivalente es
igual a la suma de las resistencias que están puestas en serie, es decir:
Requivalente=Ri=R1+R2+R3=3.6a„¦
Sustituyendo las tres resistencias por una equivalente a 3.6a„¦ y con la misma
batería,
I=VR=93.6=2.5A
Por lo tanto por todos los elementos van a pasar 2.5 amperios, lo que va a
provocar una caída de tensión que serán V1, V2 y V3. Calculando las caídas de
tensión de la siguiente forma:
V1=R1*I=1.2* 2.5=3 V
V2=R2*I=1.2* 2.5=3 V
V3=R3*I=1.2* 2.5=3 V
Haciendo una última comprobación, podemos hacer un balance de potencia, se
puede ver que la potencia generada es igual a la potencia consumida por las
tres resistencias:
PG=PC
Sabemos que la potencia es igual a la intensidad por el voltaje:
P=V*I
Entonces tenemos que:
PC=P1+P2+P3
PG=9*2.5=22.5
P1=3*2.5=7.5 w
P2=3*2.5=7.5 w
P3=3*2.5=7.5 w
Entonces PC es:
PC=7.5+7.5+7.5=22.5
Por lo tanto: PG=PC