# 3.1. Circuitos (I): Generadores y conductores

## Glosario

## Elementos de seguridad

Definición:

Componentes que protegen los diferentes elementos de un circuito eléctrico, así como a las personas que lo manipulan.

Ejemplo:

Si hay una situación de sobreintensidad, los elementos de protección se activarán y evitarán que se queme el circuito eléctrico.

## Circuito

Definición:

  Se trata de un recorrido cerrado y previamente fijado, que termina en el punto de partida.

Ejemplo:

  El piloto le adelantó en la última recta del circuito.

## Grafito

Definición:

El grafito es una de las formas en las que se puede presentar el carbono en la naturaleza, con un aspecto negro y la propiedad de ser bastante buen conductor de la electricidad.

Ejemplo:

Se me cayó el lápiz y rompió la punta de grafito.

## Simulador

Definición:

Programa informático que reproduce el comportamiento real de un sistema y que sirve generalmente como entrenamiento de quienes deben utilizar dicho sistema.

Ejemplo:

Tinkercad es un simulador de diseño 3D y de funcionamiento de circuitos eléctricos y electrónicos sencillos de manejar.

# Tarea: ¿Qué elementos se necesitan en un circuito eléctrico?

Duración:
  30 minutos
Agrupamiento:
  Individual

Hemos visto que para que tengamos una corriente eléctrica se necesita un circuito eléctrico que al menos tenga como mínimo estos tres elementos: generador, co nductores y r eceptor. Además podemos tener unos elementos muy importantes: Elementos de control (o maniobra) y elementos de seguridad.

## Ejercicio Interactivo

Se propone a continuación que construyas un circuito simple, utilizando el siguiente simulador de electricidad básica de la Universidad de Colorado.

Solo tendrás que elegir una pila (generador), un receptor (lámpara) y conectarlo con cables (conductores) para conseguir un circuito (recorrido cerrado) como el siguiente. Luego te animamos a que juegues e investigues con el simulador, puesto que lo utilizaremos más adelante.

## ¿Necesitas ayuda con el simulador?

En el siguiente vídeo puedes obtener información cómo usar el simulador que te recomendamos y como utilizarlo para construir un circuito eléctrico simple:

Ánimo!! Es muy fácil y te ayudará a entender estos conceptos para después aplicarlos y resolver el reto propuesto.

# Generadores de un circuíto eléctrico

Los generadores son un elemento del circuito donde se establece una diferencia de tensión o voltaje entre sus extremos. Pueden ser pilas, baterías, dinamos o incluso enchufe a la red eléctrica.

La diferencia de tensión o voltaje indica la diferencia de energía eléctrica entre dos puntos, y en el caso de un generador es la diferencia de energía entre el polo negativo (-) donde hay exceso de electrones y el polo positivo (+) donde faltan electrones.

Esa diferencia de energía entre esos dos puntos hace que, si los conectamos con un circuito, se producirá una corriente de cargas eléctricas (electricidad) por el circuito. Cuanto mayor sea la diferencia de energía, mayor será la cantidad y la velocidad del movimiento de cargas eléctricas.

Por ejemplo, esto lo entiendes muy bien pensando en diferentes alturas de trampolines o plataformas, ya que cuanta mayor altura (diferencia entre el trampolín y el suelo) mayor energía acumula, por lo que no es lo mismo tirarse del trampolín más bajo que del más alto, de la misma manera que no es igual conectar algo a una pila de 1,5 Voltios que a un enchufe de 230 Voltios.

## Lectura facilitada

Los generadores son los elementos del circuito donde se produce una diferencia de energía eléctrica.

Ejemplos de generadores: pilas, baterías, dinamos o incluso enchufe a la red eléctrica.

La diferencia de energía eléctrica entre el polo negativo y el polo positivo de un generador es el voltaje.

El polo negativo es el extremo del generador que tiene más cargas negativas.

El polo positivo es el extremo del generador que tiene menos cargas negativas.

## Voltaje

Existe una magnitud que mide la diferencia de energía eléctrica entre dos puntos y es el voltaje.

El voltaje de un generador es la magnitud eléctrica que va a definir la energía que le proporcionamos a las cargas eléctricas (fundamentalmente electrones) en un circuito eléctrico. El voltaje se mide en Voltios (V) y en los generadores se mide entre los dos bornes (puntos de conexión del generador, positivo y negativo).

Haciendo una comparación con una instalación hidráulica, un generador eléctrico nos proporciona una diferencia de energía entre el polo positivo y el polo negativo, de la misma manera que tendríamos una diferencia de energía entre dos depósitos de agua a diferente altura.

## Lectura facilitada

El voltaje es una magnitud eléctrica que mide la diferencia de energía eléctrica entre dos puntos con diferentes cargas eléctricas.

Las cargas eléctricas de un circuito eléctrico son los electrones.

El voltaje se mide en Voltios (V).

# Los conductores del circuíto eléctrico

Otros elementos imprescindibles de vuestro circuito eléctrico serán los conductores, que son los elementos por los que circula la corriente eléctrica impulsada desde el generador.

Normalmente usaremos cables eléctricos, que son unos elementos compuestos por un material buen conductor de la electricidad (metal) y recubiertos de un material no conductor (aislante) para protegerlos. Su símbolo es una línea de conexión en los circuitos:

## Lectura facilitada

Los conductores son los elementos de un circuito eléctrico por donde circulan los electrones.

Los cables eléctricos son los conductores más utilizados.

Están compuestos por un material buen conductor de la electricidad (metal).

Están recubiertos de un material no conductor (aislante).

## Resistencia

La resistencia eléctrica es una medida de la oposición que ofrece un determinado material o dispositivo al paso de la corriente eléctrica. Su unidad de medida es el Ohmio (Ω).

Es interesante que conozcáis que cada material tiene una capacidad diferente de conducir la electricidad. En función, de la resistencia que ofrezca el material a que las cargas eléctricas lo atraviesen, clasificamos los materiales en:

Materiales conductores: son aquellos materiales que tienen una resistencia baja al paso de corriente eléctrica, es decir, la dejan pasar fácilmente.
Algunos ejemplos de dichos materiales son: agua, grafito y los metales en general, como el cobre, la plata, el estaño…

Materiales aislantes: son aquellos materiales que, por el contrario, se oponen más al paso de la corriente eléctrica, es decir, tienen una muy alta resistencia, prácticamente no dejan circular la electricidad.
Algunos ejemplos de materiales aislantes de la electricidad son: papel, goma, cerámica, madera, vidrio, y cualquier tipo de plástico como el PVC, polietileno, teflón, polipropileno…

## Lectura facilitada

La resistencia es una medida de la oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica.

La unidad de medida de la resistencia es el Ohmio (Ω).

Los materiales según su diferente capacidad de conducir la electricidad se clasifican en:

- Materiales conductores son los que dejan pasar fácilmente la corriente eléctrica.

- Materiales aislantes son los que dejan circular la corriente eléctrica con mucha dificultad.

## Apoyo visual

# Tarea

Duración:
  10 min
Agrupamiento:
  Individual y en grupo (conclusión).

Os pedimos que volváis a usar el simulador a continuación con los siguientes pasos :

1. Abre el enlace del simulador y pincha en Introducción.

2. Elige un generador (Pila) y un receptor (bombilla).

3. Selecciona varios conductores para montar un circuito como hiciste anteriormente pero ahora deja un hueco para poder insertar diferentes materiales en el circuito y comprobar su conductividad:

- Metales (clip y moneda).
- Papel (billete)
- Goma (goma de borrar).
- Grafito (lápiz).

Verás que hay un comportamiento muy diferente y casi mágico de alguno de ellos! Tienes una pista de como hacer en el apoyo visual de la sección anterior (Resistencia).

Comparte tus impresiones con las personas compañeras de tu equipo y tratad de sacar conclusiones sobre la conductividad de cada material.

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