Circuito electrico de un foco

Circuito electrico de un foco

qué circuitos encenderán la bombilla

Cuando el circuito se completa, ambas bombillas se encienden. Sin embargo, esta vez no brillan tanto como la bombilla única: ahora son igual de tenues. ¿Cómo podemos explicar esta observación utilizando el modelo de circuito eléctrico?

El efecto de añadir una segunda bombilla en serie es aumentar la resistencia global del circuito. La resistencia que antes proporcionaba el fino hilo de filamento de una sola bombilla se duplica ahora debido a la presencia de dos.

Este aumento de la resistencia reduce la velocidad de deriva de las partículas cargadas en todo el circuito. Menos partículas cargadas por segundo pasan por cualquier punto del circuito, por lo que el tamaño de la corriente eléctrica se reduce.

corriente alterna

Mucha gente asocia la corriente con la electricidad. Todos los días utilizamos la energía eléctrica para hacer funcionar nuestros aparatos modernos. Las líneas de transmisión de energía eléctrica son ejemplos visibles de cómo la electricidad proporciona energía. También utilizamos la energía eléctrica para arrancar nuestros coches, hacer funcionar nuestros ordenadores o iluminar nuestras casas. La potencia es la velocidad a la que se transfiere la energía de cualquier tipo; la energía eléctrica es la velocidad a la que se transfiere la energía eléctrica en un circuito. En esta sección, aprenderemos no sólo qué significa esto, sino también qué factores determinan la potencia eléctrica. Para empezar, pensemos en las bombillas, que suelen caracterizarse por su potencia en vatios. Comparemos una bombilla de 25 W con otra de 60 W (véase la figura 19.23). Aunque ambas funcionan con el mismo voltaje, la bombilla de 60 vatios emite más intensidad luminosa que la de 25 vatios. Esto nos indica que hay algo más que el voltaje que determina la potencia de un circuito eléctrico. Las bombillas incandescentes, como las dos mostradas en la figura 19.23, son esencialmente resistencias que se calientan cuando la corriente fluye a través de ellas y se calientan tanto que emiten luz visible e invisible. Así, las dos bombillas de la foto pueden considerarse como dos resistencias diferentes. En un circuito simple como el de una bombilla a la que se le aplica una tensión, la resistencia determina la corriente por la ley de Ohm, por lo que podemos ver que tanto la corriente como la tensión deben determinar la potencia.

circuito del diagrama de la bombilla

BIEN. En realidad se trata de circuitos de corriente alterna. Dado que las cargas son casi puramente resistivas, es decir, no hay capacitancias ni inductancias (o son lo suficientemente pequeñas como para ser despreciables), y dado que la tensión y la corriente de CA rms (media cuadrática) se comportan en los circuitos puramente resistivos como lo hacen la tensión y la corriente de CC, los dos circuitos mostrados anteriormente son equivalentes a los circuitos de CC correspondientes. La CA de la pared es sinusoidal. La tensión eficaz de una sinusoide es 0,707Vp, siendo Vp la tensión de pico. Del mismo modo, la corriente eficaz a través de una resistencia es 0,707ip, donde ip es la corriente de pico. Estos valores efectivos corresponden a los valores de CC que darían la misma disipación de potencia en la resistencia. Son ligeramente diferentes de la tensión y la corriente medias, que son 0,639Vp y 0,639ip para una sinusoide. En el caso de la corriente alterna de la pared, la tensión eficaz es de aproximadamente 120 V, y la tensión media es de unos 110 V.

Cuando las bombillas están conectadas en paralelo, cada bombilla tiene 120 V a través de ella, cada una consume 1/3 A y cada una disipa 40 vatios. En este circuito, todas las bombillas brillan al máximo. La potencia total disipada en el circuito es tres veces 40, es decir, 120 vatios (o 3(1/3) A × 120 V = 120 W).

¿qué hay que hacer en este circuito para que la lámpara se encienda?

Los alumnos comienzan a dar sentido al fenómeno de la electricidad a través del aprendizaje de los circuitos. Los alumnos utilizan la idea central de la disciplina de utilizar pruebas para construir una explicación cuando aprenden que el movimiento de la carga a través de un circuito depende de la resistencia y la disposición de los componentes del circuito. Los estudiantes también exploran las ideas básicas de la disciplina y los conceptos transversales de la energía y la transferencia de energía en el contexto de la energía de una batería. En una actividad práctica asociada, los estudiantes construyen e investigan las características de los circuitos en serie. En otra actividad, los alumnos diseñan y construyen linternas.

El diagrama de circuito es el lenguaje del diseño y la ingeniería eléctrica. Estos diagramas son mapas que cualquiera puede leer para ver cómo construir el circuito. Cuando los ingenieros diseñan o construyen cualquier circuito eléctrico, crean un nuevo diagrama de circuito o utilizan uno ya existente. Interpretar los diagramas de circuitos es una habilidad esencial para los ingenieros eléctricos y de muchos otros tipos. Una vez construidos, estos circuitos eléctricos se utilizan para iluminar nuestras casas, alimentar los ordenadores, hacer funcionar los coches y prácticamente todos los dispositivos modernos que utilizan electricidad.

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