### ACTIVIDAD

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LEY DE OHM Y CIRCUITOS

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Realiza el siguiente experimento
Ley de Ohm: Circuito simple

En todo circuito simple se utilizan tres variables fundamentales: el voltaje, la
corriente y la resistencia.Estas tres variables se relacionan entre sí a través de
las siguientes leyes: La Ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff del voltaje y de la
corriente, leyes que conforman el marco dentro del cual el resto de la electrónica
se establece.
Es importante notar que estas leyes no se aplican en todas las condiciones, pero
definitivamente se aplican con gran precisión en alambres (que son usados para
conectar entre sí la mayor parte de los dispositivos eléctricos y electrónicas
dentro de un circuito).

- 3 pilas de 1.5 v (doble A)
- 3 cables de diferente color o caimanes
- 1 lápiz de grafito, preferiblemente de
  mina tipo 2b
- 1 led o un bombillo de bajo voltaje
  (4 V a 6V)
- 1 interruptor

1. Dibuja un rectángulo (de aproximadamente
   5cm de largo y 0.5cm de ancho) en el papel,
   y rellena el rectángulo utilizando el lápiz.
   Re-pinta varias veces el rectángulo con el
   lápiz hasta que se sienta un relieve de
   grafito sobre el papel.

2. Conecta la pilas doble A en serie (una detrás
   de la otra) y luego utiliza uno de los cables
   para conectar el extremo negativo a un
   terminal del bombillo

3. Con el segundo cable conecta el otro
   extremo del bombillo al rectángulo de grafito
   en el papel, utilizando cinta para fijarlo.

4. Utiliza el último cable para conectar el
   extremo positivo de la unión de las baterías
   y la línea de grafito en el papel. La conexión
   entre el último cable y el grafito del papel
   debe ser semi-libre para poder variar la
   posición del cable con respecto al grafito.
   Deduciremos las leyes de la electricidad a
   través del experimento con este circuito

Realiza el siguiente experimento
Ley de Ohm: Circuito simple

#### Primera Parte: Resistencia constante

- Primero observa la luminosidad del bombillo cuando encendemos el circuito con una pila.
- Ahora conecta otra pila al circuito y observa la luminosidad del bombillo…
- ¿Qué papel desempeña la batería o pila en un circuito eléctrico? Describe.
- ¿Qué sucede con la luminosidad del bombillo al conectar dos pilas? ¿Aumenta, disminuye?
- ¿Qué puedes decir de la luminosidad del bombillo a medida que se van conectando en serie más pilas en el circuito? ¿Aumenta, disminuye o sigue igual? Explica.

- ¿Por qué crees que sucede esto? Explica.
- ¿Crees que se puede seguir aumentando pilas arbitrariamente?
- ¿Qué crees que sucede con la corriente que pasa por el circuito cuando se realiza este cambio?
- Determina qué magnitudes (voltaje, corriente y resistencia) permanecen constantes.
- ¿Cómo se relacionan las magnitudes que varían en esta actividad?
- Escribe el modelo matemático que relaciona las magnitudes eléctricas anteriores. Llámalo ‘Modelo No.1’.
- Asi como se dedujo la relación de proporcionalidad entre el voltaje y la corriente, ¿Cómo crees que se relacionan las magnitudes de voltaje y resistencia en esta actividad?
- Escribe tres ejemplos de aparatos portátiles que tengan pilas conectadas en serie.

#### Segunda Parte: Voltaje constante

- Primero observa la luminosidad del bombillo cuando, con el cable suelto, recorremos desde el extremo de la franja de grafito, hacia el otro cable.
- ¿Que papel desempeña la banda de grafito en el circuito? Explica.
- ¿Que sucede con la luminosidad del bombillo al acercarse un cable al otro a través de la franja de grafito? ¿Aumenta o disminuye? Explica.

- ¿Por qué crees que sucede esto? Explica.
- ¿Qué crees que sucede con la corriente que pasa por el circuito cuando se realiza este cambio?
- Determina qué magnitudes (voltaje, corriente y resistencia) permanecen constantes.
- ¿Cómo se relacionan las magnitudes que varían en esta actividad?
- Construye una tabla de doble entrada con las variables V,R,I y analiza la relación de proporcionalidad (directa o inversa).
- Escribe el modelo matemático que relaciona las magnitudes eléctricas anteriores. Llámalo ‘Modelo No. 2’

Realiza el siguiente experimento
Ley de Ohm: Circuito simple

• La Ley de Ohm, postulada por el físico y
matemático alemán Georg Simon Ohm, es
una de las leyes fundamentales de la elec-
trodinámica, estrechamente vinculada a los
valores de las unidades básicas presentes en
cualquier circuito eléctrico:
1. Tensión o voltaje "E", en volt (V)
2. Intensidad de la corriente " I ", en
ampere (A)
3. Resistencia "R" en ohm ( Ω ) de la carga o
consumidor conectado al circuito.

La intensidad de corriente electrica que circula por un circuito es
proporcional a la tensión que aplicamos en él, e inversamente
proporcional a la resistencia que opone a dicha corriente:

Donde la I se mide en Amperios, la V en Voltios y la R en ohmio.
Aplica la ley de Ohm relacionándola con la importancia y el funcionamiento del
cargador de tu celular.

Realiza la gráfica de un circuito eléctrico
Circuitos en serie y en paralelo

1. • Realiza el esquema del circuito
   de la imagen, utilizando estos
   símbolos:

   Para graficar un circuito eléctrico, se utilizan
   ciertos símbolos convencionales, algunos de
   ellos son:

2. • Toma estos materiales, y realiza un circuito
   eléctrico sobre una mesa o superficie de
   cartón, icopor, madera, plástico, etc.

3. • Corta el cable que conecta la pila con
   el bombillo y pela las puntas.
   • Asegura un clip largo de metal en uno
   de los extremos del cable.
   • Mediante chinches, podrás hacer la
   conexión cada vez que quieras

Una vez montado el circuito planteado soluciona los siguientes problemas
Circuitos en serie y en paralelo

• Describe el recorrido de la
electricidad.
• ¿Cómo podria conectarse más de una
lamparita en un circuito? Describe y
dibuja.

• Ahora corta el cable que une el bombillo con la pila, e
instala entre los dos extremos un bombillo. Esta conexión
se llama conexión en serie.
Enciende el circuito y observa:
• ¿Encendieron las dos lámparas?
• ¿Iluminaron de la misma manera? Toma nota de lo que
piensas.
• ¿Cómo es la iluminación de las dos lámparas respecto a
una sola lámpara? ¿Aumentó o disminuyó? Explica.
• Si agregas otra lamparita más, ¿Qué sucederá? Prueba.
• Compara el brillo de las lamparitas cuando hay una, dos
o tres encendidas. ¿Cómo explicas lo que sucede?
• ¿Qué sucede si una vez conectadas las tres lámparas,
quitas o apagas una lámpara? Explica.

Ubica los materiales en su lugar para construir un circuito
Circuitos en serie y en paralelo

Bombillo rojo

Bombillo amarillo

Bombillo verde

Multímetro medición total

Ahora responde las siguientes preguntas
Circuitos en serie y en paralelo

- Toma datos de la pantalla y
  realiza un cuadro similar
- ¿Que puedes decir del voltaje de cada
  resistencia, respecto al voltaje total de
  un circuito en serie?
- ¿Cómo seria el voltaje de cada
  resistencia, si estas fueran iguales?

- ¿Qué puedes decir de la resistencia de
  cada una, respecto a al resistencia total
  de un circuito en serie?
- ¿Que puedes decir de la corriente de
  cada resistencia, respecto a la corriente
  total de un circuito en serie?

¿Qué es un circuito en serie y cómo se instala?
Circuitos en serie y en paralelo

Los circuitos en serie son aquellos donde la
energía eléctrica solamente dispone de una
trayectoría. Así pues, en éste los receptores
están instalados uno a continuación de otro
en la línea eléctrica, de tal forma que la
corriente que atraviesa el primero de ellos,
será la misma que la que atraviesa el último.
Para instalar un nuevo elemento en serie en
un circuito, tendremos que cortar el cable y
conectar cada uno de los terminales
generados, al receptor.

Por tanto, los circuitos en serie presentan los siguiente atributos:
1) La suma de las caídas de la tensión o voltaje que ocurren dentro del circuito es
igual a toda la tensión que se aplica.
2) La intensidad de la corriente es la misma en todos los lugares.

3) La equivalencia de la resistencia (resistencia equivalente Rt) del circuito, es el
resultado de la suma de todas las resistencias.

Ubica los materiales en su lugar para construir un Circuito en paralelo
Circuitos en serie y en paralelo

Bombillo 1

Bombillo 2

Bombillo 3

Multímetro medición total

Ahora responde las siguientes preguntas
Circuitos en serie y en paralelo

- Toma datos de la pantalla y
  realiza un cuadro similar
- ¿Que puedes decir del voltaje de cada
  resistencia, respecto al voltaje total de
  un circuito en paralelo?
- ¿Qué puedes decir de la resistencia de
  cada una, respecto a al resistencia total
  de un circuito en paralelo?

- ¿Cómo crees que se calculó la
  resistencia total? Consúltalo.
- ¿Que puedes decir de la corriente de
  cada resistencia, respecto a la corriente
  total de un circuito en paralelo?

¿Cómo funciona un circuito en paralelo?
Circuitos en serie y en paralelo

En un circuito en paralelo cada receptor
conectado a la fuente de alimentación, lo
está de forma independiente al resto. Es
decir, éstos tienen su propia línea, aunque
parte de la línea sea común a todos.
Naturalmente, para conectar un nuevo re-
ceptor en paralelo se debe añadir una nueva
línea conectada a los terminales de las líneas
que ya hay en el circuito.

Para calcular la medida de los voltios de cada receptor del circuito, se toma el
multímetro (graduado en voltios) y se conecta en paralelo a cada receptor, es decir,
en los extremos de cada receptor.
Al voltaje medido se le denomina Caída de tensión.
En un circuito de resistencias en paralelo podemos considerar las siguientes
propiedades o características:
• La tensión o voltaje es la misma en los extremos de cada receptor del circuito.
• La corriente tiene varios caminos para circular. A cada uno de los caminos que
puede seguir la corriente eléctrica se le denomina "rama”.
• La inversa de la resistencia equivalente del circuito paralelo es igual a la suma de
las inversas de las resistencias.

Donde Rp es la resistencia equivalente del circuito paralelo, y Ri son las distintas
resistencias de rama.
Despejando en la expresión anterior obtenemos:

• La resistencia equivalente es menor que la menor de las resistencias del circuito.
• Las intensidades de cada rama las calculamos con la Ley de Ohm.