TEMA ELECTRICIDAD- PARTE 4ª 3º ESO TECNOLOGÍA

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1.- EL MAGNETÍSMO Y SUS APLICACIONES.

El magnetismo es un fenómeno físico por el

que los materiales ejercen fuerzas de

atracción o repulsión sobre otros materiales.

Hay algunos materiales conocidos que han

presentado propiedades magnéticas

detectables fácilmente como el niquel,hierro

y el cobalto y sus aleaciones que

comúnmente se llaman imanes.

Sin embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la

presencia de un campo magnetico. También el magnetismo tiene otras manifestaciones

en física, particularmente como uno de los dos componentes de la onda

electromagneticaa, como, por ejemplo, la luz.

Los imanes puedes ser:

Naturales: Son algunos minerales de hierro ,como por ejemplo la magnetita,que se

encuentran en la naturaleza y que poseen propiedades magnéticas.

Artificiales: Son materiales que adquieren propiedades magnéticas por distintos

procedimientos, por ejemplo, al ser frotados con otro imán.

EL EFECTO MAGNÉTICO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA.

Christian Oërsted demostró en 1820 que cuando una corriente eléctrica pasa por un

conductor, este se comporta como un imán . Cuanto mayor sea la intensidad de

corriente que lo recorre, mayor es el efecto magnético que produce en el conductor.

Un electroimán es un imán artificial temporal creado al aplicar una corriente eléctrica a

un conductor. Al cesar la corriente, el conductor deja de comportarse como un imán.

Un electroimán consiste en un conductor enrollado en espiral alrededor de una barra de

hierro dulce (hierro con un porcentaje de carbono muy bajo).

Este núcleo de hierro incrementa hasta mil veces la atracción magnética generada en

el conductor.

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La atracción magnética de un electroimán es superior a la de los imanes naturales, y se

puede controlar por tres procedimientos:

-Variando la intensidad de la corriente.

-Cambiando el núcleo de espiras que rodean la barra de hierro dulce.

-Invirtiendo el sentido de la corriente, ya que así se invierten los polos de electromán.

LAS APLICACIONES DE LOS ELECTROIMANES.

Los electromanes tienen multitud de

aplicaciones prácticas:

-En aparatos y dispositivos eléctricos, como

los altavoces, el antiguo telégrafo Morse o el

timbre de campana, entre otros.

-En dispositivos electrónicos como los relés,

que controlan el paso de la corriente eléctrica.

-En muchos procesos industriales; por

ejemplo, para la sujeción o el movimiento de

piezas de hierro , o para separar el hierro y el

acero de otros materiales.

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2.- GENERACION DE LA CORRIENTE ELECTRICA ALTERNA Y CONTINUA. Los alternadores y las dinamos son máquinas eléctricas que tienen por misión transformar la energía mecánica de rotación,que reciben a través de su eje,en energía eléctrica y continua, respectivamente. EL ALTERNADOR Ya hemos comprobado como cuando un conductor se desplaza a través de un campo magnético se genera en éste una corriente eléctrica inducida que,en función del sentido del movimiento respecto al campo magnético,circulara en uno u otro sentido. Pues bien,si el conductor que utilizamos para poderlo mover com mayor facilidad dentro del campo adopta una forma de espiral, se inducirá en éste una tensión que irá oscilando (alternando)entre unos valores máximosy mínimos que incluso irán cambiando de signo; de ahí que a este tipo de corrientes eléctricas se las denomine alternas y a los aparatos que las generan,alternadores. El alternador es el operador encargado de generar corriente alterna. Consta de dos partes:el rotor y el estator. Rotor: elemento cilíndrico provisto de electroimanes situado en el interior del estador capaz de girar alrededor de su eje cuando éste es impulsado por la acción del vapor a presión,agua,etc.que actua sobre las turbinas. Estador: carcasa metálica fija en cuyo interior se aloja el rotor sobre el que se arrolla un hijo conductor. LA DINAMO Y EL MOTOR Ya hemos visto anteriormente como empleando un imán y una espira con unos anillos colectores era posible generar corriente electrica alterna. Analicemos ahora una variante del método anterior y comprenderemos como se genera la corriente continua. Si sustituimos los dos anillos colectores independientes del diseño anterior por un solo anillo dividido en dos partes aisladas entre si, habremos construido una dinamo.Operador que,como puedes observar,se caracteriza porque la corriente electrica circula en un solo sentido.

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La dinamo es una máquina reversible, ésto quiere decir que puede trabajar como generador o como motor. En el primer caso,cuando actua como generador,transforma la energía mecánica en eléctrica (a),mientras que en el segundo caso,cuando actua como motor,transforma la enérgia eléctrica en mecánica de rotación (b),máquina que normalmente denominamos motor eléctrico.

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EJERCICIOS DE REPASO: (RECORDEMOS)

La energía eléctrica (E) que consume un receptor conectado a un circuito se emplea en producer diversos

efectos: calor, movimiento, luz, etc. Esta energía se calcula compo product de la tension con que se alimenta

al receptor, por la intensidad de corriente eléctrica que lo recorre y por el tiempo que está funcionando, según

la expresión:

E=V. I. t La unidad de medida para la energía es el Julio (J).

La potencia eléctrica (P) expresa la energía que consume un receptor en cada Segundo y se calcula según

las expresiones:

P=E/t = V.I = R.I2 La unidad de la potencia se mide en vatios (W).

1) Calcula la potencia eléctrica de una bombilla alimentada a un voltaje de 220voltios y por el que pasa

una intensidad de corriente de 2 amperios. Calcula la energía eléctrica consumida por la bombilla si ha estado encendida durante 1 hora. (Sol: P=0,44KW; E=0,44KWh)

2) Calcula la potencia eléctrica de una bombilla alimentada a un voltaje de 220voltios y que tiene una resistencia de 10 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por la bombilla si ha estado encendida durante 2 horas. (Sol: E=9,68KWh)

3) Calcula la potencia eléctrica de un motor por el que pasa un intensidad de 4 A y que tiene una resistencia de 100 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por el motor si ha estado funcionando durante media hora. (Sol: E=0,8KWh)

4) Calcula la potencia eléctrica de un calefactor eléctrico alimentado a un voltaje de 120 voltios y que tiene una resistencia de 50 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por el motor si ha estado funcionando durante 15 minutos. (Sol: 0,072KWh)

5) Calcula la potencia eléctrica de un motor eléctrico por el que pasa una intensidad de corriente de 3 A y que tiene una resistencia de 200 ohmios. Calcula la energía eléctrica consumida por el motor si ha estado funcionando durante 10 minutos. (Sol: E=0,3KWh)

Analizando la factura de la electricidad Las compañías eléctricas emiten la factura, normalmente cada dos meses, con varios datos clave: consumo en KWh (por la diferencia de lecturas del contador en las dos fechas que comprende el período de la facture) y el coste de ese consumo, en función del precio vigente, que se expresa en euros/KWh. El importe total resulta de sumar además otros conceptos: potencia contratada, impuesto especial y alquiler de aparatos de medida. Localiza una factura reciente de tu casa, anota el precio de cada KWh y haz los siguientes cálculo:

1. Si la lavadora se usa por término medio unos 30 minutos cada día y el frigorífico no se desconecta nunca,¿Cuánto consumen y qué coste corresponde aproximadamente al uso de la lavadora y el frigorífico, que tienen una potencia media de 1200 y 150 vatios, respectivamente?

2. ¿Cuánto representa ese coste respecto al consumo total que indica la factura? 3. Trata de explicar cada término que muestra en la factura el cálculo por potencia contratada?.

Para mayor información visita la página de iberdrola:

https://www.iberdrola.es/clientes/hogar/info/factura/factura-electricidad