electricidad

PRÁCTICA DE LABORATORIO
ASPECTOS BÁSICOS RESPECTO A LA ELECTRICIDAD
Cuando se trabaja con alto voltaje (de 50 voltios
a más), hacerlo con el fusible desconectado. No
conectarlo nunca sin la presencia del profesor o
de la persona que guía las primeras experiencias.
El alto voltaje es peligroso, por eso se debe de
trabajar en orden a partir de voltajes pequeños.
Aunque en realidad lo que mata o causa daño es
la corriente eléctrica (tensión) más no el voltaje.
CAPACIDAD: Indagación y Experimentación
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I.
Construye circuitos en y en paralelo con utilización de fuentes de bajo voltaje.
(hasta 12 voltios).
Registra las observaciones y resultados utilizando esquemas, gráficos y tablas.
Elabora conclusiones de los experimentos que realiza.
REQUISITOS PREVIOS.
Para la ejecución de la práctica las alumnas deben de conocer aspectos teóricos
como los aspectos que a continuación se detallan.
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Aspectos básicos de electricidad:
- Fuente.
- Voltaje.
- Corriente continua.
- Corriente alterna.
- Circuitos en serie y en paralelo.
- Utilización del multímetro.
II.
MATERIALES E INSTRUMENTOS.
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04 pilas grandes de 1,5 voltios cada una.
3 metros de alambre mellizo n°20.
3 metros de alambre de rebobinado delgado.
3 foquitos de 1,5 voltios.
3 sóquetes para los foquitos de 1,5 voltios.
01 cinta aislante (chica).
Un porta pilas para 03 ó 04 pilas grandes (en todo caso construirlo con
cartulina).
03 interruptores aéreos.
01 alicate o crimper.
02 desarmadores (o1 desarmador estrella y o1 desarmador plano.
Un multimetro.
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III.
MARCO TEÓRICO.
Electricidad. La electricidad (del griego elektron, cuyo significado es ámbar) es
un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se
manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros. Se
puede observar de forma natural en fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos,
que son descargas eléctricas producidas por la transferencia de energía entre la
ionosfera y la superficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman
una parte).
También se denomina electricidad a la rama de la física que estudia las
leyes que rigen el fenómeno y a la rama de la tecnología que la usa en aplicaciones
prácticas. Desde que, en 1831, Faraday descubriera la forma de producir corrientes
eléctricas por inducción —fenómeno que permite transformar energía mecánica en
energía eléctrica— se ha convertido en una de las formas de energía más
importantes para el desarrollo tecnológico debido a su facilidad de generación y
distribución y a su gran número de aplicaciones.
Corriente Eléctrica. La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por
unidad de tiempo que recorre un material. Es decir, se debe a un movimiento de los
electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se
expresa en C·s-1 (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el
galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie
con el conductor cuya intensidad se desea medir.
Corriente eléctrica continua. Es la corriente eléctrica que fluye siempre en el
mismo sentido. El flujo de una corriente continua está determinado por tres
magnitudes relacionadas entre sí.

La primera es la diferencia de potencial en el circuito, que en ocasiones se
denomina fuerza electromotriz, tensión o voltaje.
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La segunda es la intensidad de corriente. Esta magnitud se mide en amperios; 1
amperio corresponde al paso de unos 6.250.000.000.000.000.000 electrones
por segundo por una sección determinada del circuito.

La tercera magnitud es la resistencia del circuito. Normalmente, todas las
sustancias, tanto conductores como aislantes, ofrecen cierta oposición al flujo
de una corriente eléctrica, y esta resistencia limita la corriente.

Para medir la intensidad de la corriente se utiliza el amperímetro. Éste se instala
siempre en un circuito de manera que por él circule toda la corriente, es decir,
en serie.
Corriente eléctrica alterna. En la corriente alterna (CA o AC), los electrones no
se desplazan de un polo a otro, sino que a partir de su posición fija en el cable
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(centro), oscilan de un lado al otro de su centro, dentro de un mismo entorno o
amplitud, a una frecuencia determinada (número de oscilaciones por segundo).
Por tanto, la corriente así generada (contraria al flujo de electrones) no
es un flujo en un sentido constante, sino que va cambiando de sentido y por tanto
de signo continuamente, con tanta rapidez como la frecuencia de oscilación de los
electrones.
Circuitos eléctricos. Se denomina
circuito eléctrico a una serie de
elementos o componentes eléctricos o
electrónicos, tales como resistencias,
inductancias, condensadores, fuentes,
y/o
dispositivos
electrónicos
semiconductores,
conectados
eléctricamente entre sí con el propósito
de generar, transportar o modificar
señales electrónicas o eléctricas.
Un circuito eléctrico se muestra en la
figura adjunta.
Clases de circuitos eléctricos.
Circuitos en serie
Circuitos eléctrico en serie. El circuito serie es una configuración de conexión en la que
los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias,
condensadores, interruptor, entre otros.) se conectan secuencialmente.
El terminal de salida de un dispositivo se conecta al terminal de entrada
del dispositivo siguiente. Por ejemplo, cuando se instalan 3 focos en
serie (ver dibujo), se conecta uno a continuación de otro, de tal forma
que si uno de ellos no funciona, tampoco funcionan los demás.
Circuitos eléctrico en paralelo.
En un circuito en serie, es cuando el voltaje a través de
las resistencias es el mismo. En este tipo de circuito
cada resistencia es independiente del funcionamiento de
las demás; de tal forma, que si uno de ellos deja de
funcionar, las otras pueden continuar funcionado.
Electroimán. Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce
mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.
Es producido mediante el contacto de dos metales; uno en estado neutro y otro hecho por
cables e inducido en electricidad.
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El tipo más simple de electroimán es un trozo de
alambre enrollado. Una bobina con forma de tubo recto de dos
formas (parecido a un tornillo) se
llama solenoide, y cuando además se
curva de forma que los extremos
coincidan se denomina toroide.
Pueden
producirse
campos
magnéticos mucho más fuertes si se sitúa un «núcleo» de material
paramagnético o ferromagnético (normalmente hierro dulce) dentro
de la bobina. El núcleo concentra el campo magnético, que puede
entonces ser mucho más fuerte que el de la propia bobina.
Cuando las cargas eléctricas
se mueven crean a su alrededor un campo magnético. Esto es lo
que comprobó Oersted en su famoso experimento. Al pasar la
corriente eléctrica por un hilo las brujulas se orientaban
perpendicularmente al hilo, de forma que las líneas del campo
magnético son circunferencias concéntricas con el hilo
IV.
PROCEDIMIENTOS Y REALIZACIÓN PRÁCTICA.
Escuchar las indicaciones y recomendaciones respecto a qué aspectos tener en
cuenta para trabajar en presencia o ausencia de corriente eléctrica.
4.1.
CIRCUITO EN SIMPLE
a) Separar el alambre mellizo N° 20.
b) Retirar el aislamiento de un centímetro de cada uno de los extremos de
los alambres.
c) Posteriormente hacer las conexiones a la fuente según indica el gráfico
del circuito.
d) Incluir en la instalación un interruptor.
e) La fuente debe ser una pila de 1,5 voltios.
f) La resistencia debe ser un foco de 1,5 voltios.
Fuente ((1,5V)
R1 =1,5 V
g) Manipula el interruptor para verificar si la instalación es correcta, debe
prender y apagar.
h) Anotar todas tus observaciones.
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4.2.
CIRCUITO EN SERIE.
a) Utilizar alambre mellizo N° 20, un
interruptor aéreo, tres foquitos de
1,5 voltios, una fuente de 4,5 a 6
voltios.
b) Armar un circuito en serie como se
muestra en el gráfico.
c) Instalar los dispositivos de tal
forma que el interruptor quede en
la ubicación indicada en el gráfico.
d) Manipular el interruptor y verificar
si está en la posición correcta.
e) Retirar un foquito de su soquete y observar que pasa con los demás
foquitos (hacerlo cuando el circuito está conectado).
f) Observar y explicar.
4.3.
CIRCUITO EN PARALELO.
a) Utilizar alambre mellizo N° 20, un
interruptor aéreo, tres foquitos de 1,5
voltios, una fuente de 4,5 a 6 voltios.
b) Armar un circuito en paralelo como se
muestra en el gráfico.
c) Instalar los dispositivos de tal forma
que el interruptor quede en la
ubicación indicada en el gráfico.
d) Manipular el interruptor y verificar si
está en la posición correcta.
e) Apagar el foquito que está conectado directamente al interruptor.
f) Retirar un foquito de su soquete y observar que pasa con los demás
foquitos (hacerlo cuando el circuito está conectado).
g) Observar y explicar.
4.4.
ELECTROIMÁN
a) Con 3 metros de alambre de rebobinado armar la siguiente estructura
encima de un clavo de 4 pulgadas. Asegúrate que a cada lado sobre
mínimo 4 cm de alambre de
rebobinado, a cuyos extremos se debe
quitar el aislante.
b) Luego conectar a la fuente de 6 voltios un alambre mellizo y en uno de
ellos instalar un interruptor aéreo.
c) Antes de instalar todo el dispositivo acercar el clavo a las limaduras y
ver qué es lo que pasa.
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d) Luego conectar a cada extremo del alambre de rebobinado cada uno de
los polos de la fuente, pero antes asegúrate que el interruptor esté en
apagado.
e) Una vez que ya está conectado, acercar el clavo a las limaduras de
hierro y manipular el interruptor de tal forma que pase la corriente.
f) ¿Qué pasa con las limaduras de hierro? Describir y explicar.
g) Después de 5 minutos tocar el clavo con las yemas de los dedos,
determinar si hubo o no aumento de temperatura, explicar.
h) Desconecta la corriente y observa lo que ocurre.
FUENTE
V.
VI.
VII.
VIII.
IX.
RESULTADOS. (Explicar los resultados de la práctica con teoría y gráficos).
CUESTIONARIO.
1. ¿Cuál es la diferencia entre corriente alterna y corriente continua? Indicar
mínimo tres diferencias.
2. ¿Cuál es la diferencia entre circuitos en serie y circuitos en paralelo?
3. ¿Qué es el amperímetro?
4. ¿Qué es el voltímetro?
5. ¿Qué es el galvanómetro?
6. ¿Qué es el Ohmímetro?
7. ¿Qué es un multitester?
8. ¿El voltaje de los foquitos instalados en serie es igual?
9. ¿Cuál es la unidad que mide la intensidad de corriente eléctrica?
10. Explicar el funcionamiento del electroimán.
11. Indicar mediante un gráfico cuál es el polo norte y sur del electroimán, si es
que es posible, en relación a los polos de la fuente.
12. Importancia de los electroimanes.
CONCLUSIONES.
BIBLIOGRAFÍA.
ANEXOS.
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