El objetivo de esta unidad didáctica es el de analizar cualquier problema que se pueda dar en el ámbito del automóvil de forma sencilla y lógica, aplicando para su solución algunos principios básicos bien conocidos de la electricidad y sus leyes fundamentales. Estos conceptos básicos de la electricidad son la estática y la dinámica, y sus dos leyes correspondientes, que son la ley de Coulomb y la ley de Ohm, respectivamente.
El circuito de arranque comprende todo lo necesario para poder poner en marcha el vehículo con la generación de la electricidad necesaria y el sistema de carga proporciona al circuito dicha generación de electricidad necesaria para el funcionamiento del vehículo.
Dentro del automóvil hay numerosos aparatos que funcionan por medio de la electricidad, lo que otorga una alta seguridad y confort al habitáculo. Es por esto que se van a aprender aquí los fundamentos principales de la electricidad y sus componentes esenciales para su aplicación en el mundo del motor.
Las magnitudes fundamentales eléctricas son:
Donde:
Aplicación práctica
A un conductor se le aplica una tensión de 12 voltios y dicho conductor ofrece una resistencia de 100 ohmios. ¿Qué cantidad de corriente eléctrica circula por él?
SOLUCIÓN
Se usa la formula que anteriormente se ha conocido:
Se sustituyen los valores:
Tensión: 12 V.
Resistencia: 100 Ω.
Con lo cual se obtiene:
Ahora se van a explicar cuáles son las principales unidades eléctricas:
Tabla resumen de magnitudes y unidades en el Sistema Internacional:
| Magnitud | Símbolo | Unidades | Símbolo |
| Cantidad de electricidad | Q | Culombio | C |
| Potencial eléctrico | V | Voltios | V |
| Intensidad de corriente | I | Amperios | A |
| Resistencia eléctrica | R | Ohmios | Ω |
| Energía eléctrica | T | Julios | J |
| Potencia eléctrica | P | Vatios | W |
| Generación de calor | Q | Calorías | cal |
| Capacidad | C | Faradio | F |
Recuerde
El sentido real de la corriente eléctrica va desde donde hay un defecto de cargas eléctricas (terminal positivo) hasta donde hay un exceso de cargas (terminal negativo).
Tabla de múltiplos y submúltiplos:
| Factor | Prefijo | Símbolo |
| 109 | Giga | G |
| 106 | Mega | M |
| 103 | Kilo | k |
| 102 | Hecto | h |
| 101 | Deca | da |
| 10-1 | Deci | d |
| 10-2 | Centi | c |
| 10-3 | Mili | m |
| 10-6 | Micro | μ |
| 10-9 | Nano | n |
| 10-12 | Pico | p |
Los condensadores son dos placas metálicas de poco espesor, a las que se les llama electrodos, separados por un material aislante llamado dieléctrico. Este material podrá ser aire, mica o papel encerado.
Si se aplica una carga a los dos electrodos de igual intensidad y signo contrario, se almacenará la carga eléctrica entre las placas metálicas del condensador. Se denomina capacidad a la cantidad de cargas que es capaz de acumular el condensador en sus placas metálicas. La unidad de medida de dicha capacidad en el Sistema Internacional es el Faradio.
Donde:
La capacidad del condensador varía en función de la geometría de los electrodos, de la distancia entre las placas y del material dieléctrico. En general, todos los condensadores son fabricados en seco, es decir, con cintas de plástico metalizado, de altas estabilidades térmicas y resistentes a la humedad.
Importante
La tensión de ruptura del dieléctrico está relacionada con la tensión máxima que puede soportar.
En esta figura se distingue el funcionamiento de un condensador. El borne positivo cede electrones, ya que se ha conectado a la placa que tiene ausencia de electrones positivos. La placa que se conecte al borne negativo recibirá electrones de la placa positiva a través del generador. Se observa en este experimento que, aun estando las placas separadas por un dieléctrico, se establece una corriente eléctrica. Esta corriente finalizará cuando la carga de las dos placas en tensión sea igual a la de la pila.
La capacidad de los condensadores y los de voltaje máximo de ruptura se indican en los condensadores. También hay condensadores que tienen el mismo código de colores que las resistencias.
La carga eléctrica (Q) que hay en las placas metálicas tiene la característica de que la tensión es proporcional entre ellas. Puede ser positiva o negativa. Los electrones son los que tienen la carga negativa (-1 o -e) y los protones son los que tienen la carga positiva (+1 o +e).
Sabía que...
Se utiliza un condensador para la activación de los inyectores de los sistemas de Common rail.
3.1. Ley de Coulomb
Se define como la fuerza de atracción o repulsión que hay entre dos cargas eléctricas puntuales y que es directamente proporcional al producto de dichas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
También depende de la constante que, según el medio donde interactúe, responde de una forma distinta.
Donde:
Actividades
1. Calcular la fuerza de repulsión de dos cargas positivas, sabiendo que el valor de las cargas son: 1.6 · 10-19 C para q1 y 2.6 · 10-19 C para q2 y que la constante del vacío K es igual a 9 · 109 N · m2/C y la distancia que los separa es de d= 0.10 m.
2. Calcular la distancia de separación que hay entre las dos cargas positivas, sabiendo que la fuerza de repulsión es 7.252 · 10-16 N y que el valor de las cargas positivas es 2.5 · 10-19 C. Dato: la constante de vacío K es igual a 9 · 109 N · m2/C.
Hay dos clases de electricidad: positiva y negativa. Las cargas con el mismo signo se repelen, las cargas de signo contrario se atraen y los neutros se dice que no están electrizados.
Dentro de la electricidad hay dos tipos:
4.1. Electricidad estática
Como su nombre indica, la electricidad estática es la que permanece en su lugar, no se mueve. Todos los elementos están constituidos por distintos materiales y estos materiales pueden estar constituidos por alguno de los átomos que existen en la naturaleza. Cada átomo tiene un núcleo positivo y una nube de electrones negativos. Esto, a su vez, hace que se comporte el átomo como neutro. Por lo tanto, al ser neutro el átomo no se manifiesta.
Ejemplo
Se tiene una varilla de vidrio y un paño de seda. Si se frota el paño de seda con la varilla, estos objetos se quedarán cargados eléctricamente [el paño con electrones (-) y la varilla con protones (+)]. Estas cargas tienen igual cantidad de electricidad pero de signo contrario, esta permanecerá constante hasta que entre en contacto una con otra o se conecten por medio de un conductor. Mediante la atracción de cargas de signo se produce la electrización, que es un desplazamiento de electrones.
Carga eléctrica se define como la cantidad de electricidad con la que se carga un objeto, su abreviatura es Q y se mide, en el Sistema Internacional (SI), en culombios (C).
Recuerde
1 culombio = 6.25 · 1018 electrones libres. El sentido que tienen las cargas eléctricas positivas es de mayor a menor potencial.
4.2. Electricidad dinámica
La electricidad dinámica se produce cuando existe una fuente permanente de electricidad que provoca la circulación permanente de electrones por un conductor. Los protones y neutrones se sitúan en pequeñas zonas que se denominan núcleos atómicos y en su periferia circulan los electrones.
Lo más característico de la electricidad dinámica es su forma, como la corriente eléctrica, y lo más característico de la electricidad dinámica que se encuentra en un automóvil es la batería.
Corriente eléctrica
La corriente eléctrica aparece cuando hay un movimiento ordenado y en un solo sentido de electrones. El movimiento es de polo negativo a polo positivo, y esto continuará mientras haya una diferencia de potencial entre dos puntos del material. La fuente de energía empleada se convierte en energía eléctrica potencial.
A la energía eléctrica potencial se le llama fuerza electromotriz, siendo su abreviatura FEM. Esta FEM es la que causa la corriente eléctrica y su energía se usa para que los electrones se muevan.
La FEM y la diferencia de potencial no son lo mismo, pero en la práctica sí lo son y su unidad es el voltio. A la diferencia de potencial también se le llama tensión.
Teniendo dos conductores a diferente potencial (por ejemplo, los polos de una batería), que se unen mediante un conductor (un alambre o un hilo conductor) y se intercalan con una bombilla, esta bombilla se ilumina. Esto se produce gracias a que los electrones libres que hay en el conductor son atraídos por el polo positivo (ánodo), y en el polo negativo (cátodo) salen electrones a la vez que han sido atraídos por el polo positivo.
La batería
A continuación se verá la producción de energía electroquímica que se genera en una batería. Esta está formada por elementos acumuladores, también llamados vasos (cada vaso produce 2 voltios aproximadamente). Estos vasos se conectan en serie, por lo que se suman sus voltajes (para una batería de 12 voltios se necesitan 6 vasos conectados en serie). Los vasos se encuentran encerrados en la carcasa de la batería, que es un plástico resistente a los ácidos. Los vasos en su parte superior también están hechos de dicho material.
Elemento: cada vaso está formado por un elemento sumergido en ácido sulfúrico y agua destilada. A esto se le llama electrólito. Es la sustancia encargada de producir las reacciones químicas de la carga y descarga de la batería. Este elemento está tapado por una cubierta a prueba de ácido y encerrado en un compartimento de la carcasa de la batería. Cada elemento del vaso está formado por una placa negativa y otra positiva y estas, a su vez, separadas por separadores. La densidad del electrólito varía con la carga, con lo que es posible medir la batería para saber su estado.
Partes de una batería
Las partes que componen una batería son:
Características de una batería
Las características que definen una batería son:
La figura anterior indica cómo se pueden acoplar las baterías. Si se acoplan en serie, se suman sus voltajes y su capacidad no varía, pero si se acoplan en paralelo, su capacidad varía pero su voltaje queda igual.
| Simbología de la batería y alternador o generador de CA más común | |
| Elemento | Simbología |
| Batería |
 |
| Alternador o generador CA |
 |
Sabía que...
La batería la carga un aparato que se mueve por el funcionamiento del motor y este genera corriente alterna (alternador), el cual en su interior dispone de un rectificador que transforma la corriente alterna en continua, y por lo tanto hace posible el funcionamiento de los dispositivos eléctricos y electrónicos. La batería es la encargada de suministrar electricidad cuando el motor está parado.
En el campo eléctrico no solo intervienen las cargas eléctricas sino que este también está influenciado por los fenómenos de atracción y repulsión que se producen. Estos se ejercen a distancia.
Ejemplo
Una carga positiva llamada A y otra carga negativa llamada B se encuentran a una cierta distancia de separación, y ese espacio de separación queda influenciado por ambos conductores. Su consecuencia es que sus propiedades iniciales quedan alteradas. Por lo tanto, se denomina campo electroestático a ese espacio que hay entre las cargas eléctricas.
5.1. Líneas de fuerza
A la trayectoria que sigue una carga positiva abandonada libremente en el campo se le denomina línea de fuerza.
La carga positiva abandonada en el campo se verá sometida a fuerzas que la desplazan. Si es negativa, esas fuerzas serían de la misma dirección pero de signo contrario.
5.2. Intensidad de campo eléctrico
La intensidad del campo eléctrico en un punto es la fuerza que se ejerce sobre la unidad de carga positiva colocada en dicho punto.
Recuerde
Unidades y simbología: intensidad es el amperio (A); tensión o diferencia de potencial es el voltio (V) y de la resistencia es el ohmio (Ω).
Aplicación práctica
Una carga de 2 μC se encuentra en un punto en el que la intensidad del campo eléctrico tiene un valor de 5 x 102 N/C. ¿Cuál es el valor de la fuerza que actúa sobre ella?
SOLUCIÓN
Datos
Fórmula
Se despeja F
Sustituyendo:
Se llama potencial de un campo eléctrico de un punto A al trabajo necesario para mover una carga positiva q desde fuera del campo hasta dicho punto.
La unidad en el Sistema Internacional es el voltio ya que:
Actividades
3. Determinar el valor del potencial eléctrico creado por una carga eléctrica q1 = 12 · 10-9 C si su trabajo es de 10-6 Julios.
4. Determinar el valor de la carga sabiendo que tiene un potencial eléctrico de 150 V y el valor del trabajo es de 10-6 Julios.
Se llama tensión o diferencia de potencial entre dos puntos B y A, al trabajo necesario para mover la unidad de carga eléctrica positiva desde A hasta B.
Donde:
Su unidad en el Sistema Internacional es el voltio:
Se consideran dos puntos cualesquiera, estando dichos puntos en la misma línea de fuerza del campo eléctrico, dichos puntos son A y B. El trabajo necesario para trasladar la unidad de carga positiva será mayor en B que en A.
La diferencia de potencial se puede medir mediante un voltímetro.
Al soltar en A la carga q, esta carga se desplaza alejándose de Q
Recuerde
Si entre dos puntos se produce una diferencia de potencial y se unen mediante un conductor, se producirá un movimiento de electrones. El movimiento de electrones se producirá a través del conductor del punto de mayor potencial al de menor potencial, esto cesara cuando ambos puntos igualen su potencial.
Para entender con claridad la intensidad de corriente es mejor hablar primero de lo que significa caudal, en términos de la corriente de agua. Se define caudal como la cantidad de agua que pasa en un tiempo dado por una tubería.
De igual forma se define intensidad de corriente (I) como una determinada cantidad de electricidad que pasa por una sección de un conductor en un tiempo determinado.
Su unidad en el Sistema Internacional (SI) es el amperio (A). Es una unidad fundamental en el SI, midiéndose la cantidad de electricidad en culombios (C) y siendo la unidad de tiempo el segundo.
Donde:
Para medir cantidades pequeñas se utiliza el miliamperio, que es mil veces más pequeño que un amperio, y se representa por mA.
8.1. Cantidad de electricidad
Para poder entender la cantidad de electricidad se va a ver el siguiente ejemplo: una tubería por la que circula agua. Por esta tubería pasará más o menos cantidad de agua. Pues lo mismo pasa con la cantidad de electricidad que circula por el conductor, que puede variar.
La unidad de la cantidad de electricidad es el culombio (C). Se define Culombio como la cantidad de electricidad que se mueve en un segundo por una corriente de un amperio.
8.2. Relación que hay entre intensidad de corriente y la cantidad de electricidad
El tiempo y la cantidad de electricidad son directamente proporcionales, es decir, si para una intensidad de corriente de un amperio pasa un culombio por cada segundo, conociendo la intensidad de corriente (1A), se tiene:
Aplicación práctica
Para un circuito cuya intensidad de corriente es 3 A, calcular la cantidad de corriente que pasa por el circuito a las 2 horas de funcionamiento.
SOLUCIÓN
Pasa a segundos las horas → 2 x 60 = 120 minutos
→ 120 min · 60 = 7200 segundos
Por lo tanto:
q = I · t = 3 A · 7200 s = 21600 Culombios
La intensidad de corriente es inversamente proporcional al tiempo, es decir, que cuanto más tiempo pasa, más pequeño es el valor de la intensidad.
Recuerde
Se puede conocer q si previamente se conoce I y t.
Aplicación práctica
Sabiendo que la cantidad de electricidad es 5000 culombios y el tiempo 2 minutos, calcular la intensidad de corriente.
SOLUCIÓN
Los minutos se pasan a segundos: 2 min · 60 s = 120 s.
Recuerde
1 CV = 736 W = 0.736 kW
1kW = 1000 W
A continuación se van a esquematizar los efectos de la corriente eléctrica para que se pueda intuir más rápido. Así, quedaría de esta forma:
Se va a comentar cada uno de ellos:
Filamentos de una bombilla
Efecto magnético: paso de corriente continua por encima de una brújula
La resistencia eléctrica es el resultado de dividir la diferencia de potencial que se aplica a un conductor o hilo por la intensidad que pasa por dicho conductor. La intensidad de corriente es inversamente proporcional a la resistencia.
Su unidad en el Sistema Internacional (SI) es el ohmio (Ω):
El ohmio es la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor, cuando una diferencia de potencial constante de 1 voltio aplicada entre estos dos puntos, produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad de 1 amperio (cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor).
La resistencia se mide por un ohmímetro.
La resistencia de un conductor va condicionada por su longitud, es decir, cuanta más longitud tenga, mayor resistencia presenta, y por su sección, pues ofrecen mayor resistencia secciones pequeñas. También es evidente que si el número de electrones libres es elevado, es menor su resistencia, ya que se mueven con mayor facilidad, por lo que el tipo de material condiciona el valor de la resistencia.
A continuación se describirán los diferentes tipos de materiales atendiendo a su conductividad, clasificándose en:
La resistencia eléctrica es inversamente proporcional a su sección y directamente proporcional a su longitud. Depende también del tipo de material donde tenga efecto, es decir, del número de electrones libres que tiene. A esto se le llama resistividad del conductor (ϕ).
Siendo:
La resistividad más común que se presenta en instalaciones eléctricas en los vehículos es el cobre, cuyo valor es de 1.71 · 10-8 Ω/m, mientras que la del aluminio es 2.82 · 10-8 Ω/m.
Sabía que...
La resistencia interna de los motores eléctricos es muy baja (0.02 Ω y 1 Ω), por eso es elevado su consumo eléctrico (el motor de arranque puede consumir alrededor de los 300 A).
En el sistema de arranque hay una resistencia de encendido, es un hilo o cable de resistencia en serie que es muy utilizado, ya que los sistemas de encendido llevan unos contactos (también llamados platinos). Este hilo se conecta en serie con el circuito primario de la bobina de encendido cuando está encendido el motor, con esto hace que los contactos del ruptor (platinos) estén protegidos de sobrecargas. Cuando la llave está en posición de arranque, el interruptor de encendido pone dicha resistencia en cortocircuito. Esto facilita el encendido del vehículo. También se le denomina resistencia de carga.
Recuerde
La resistencia de carga es un elemento independiente en algunos automóviles, pero suele ir en el circuito electrónico.
Para la medición de la resistencia se utiliza el polímetro. En todo momento, el elemento a medir estará aislado del circuito y no debe estar alimentado, ya que si lo estuviese la medición sería errónea y el polímetro se podría estropear.
Para entender con claridad cómo se comporta una resistencia eléctrica, se va a comparar con lo que pasaría en una tubería en la que en su interior hay agua. El agua pasará con facilidad si su sección es mayor o si su interior es tosco pero le será mas difícil cuanto mayor sea su longitud.
Recuerde
La ley de Ohm muestra que la diferencia de potencial que existe en sus extremos es directamente proporcional a la intensidad que circula por él. Por lo tanto, se va a demostrar que existe una relación entre la intensidad de corriente, la tensión y la resistencia, que es análogamente igual que lo que ocurriría en un circuito hidráulico, entre el caudal, las dimensiones de la tubería y su diferencia de presión o, lo que es lo mismo, de altura.
Su fórmula es:
Despejando, se obtiene:
Siendo:
Para poder recordarlo con mayor facilidad, se utiliza un triángulo:
Ahora, para poder obtener la fórmula correspondiente, se procede de la siguiente forma: si se quiere obtener la tensión, se tapa con el dedo V. Por lo tanto, será:
Si se quiere saber el valor de la resistencia, se tapa la R y, por lo tanto, será:
Y por último, si se quiere obtener el valor de la intensidad, se tapa I, lo que dará:
La observación básica que se puede hacer de esta ley es que la tensión permanece constante cuando la resistencia aumenta pero la intensidad disminuye.
Esto puede pasar en los automóviles: la resistencia puede verse aumentada por conexiones flojas o hilos rotos de los conductores. Cuando sucede esto, es decir, que la resistencia aumenta, la intensidad se ve alterada también, produciéndose una disminución. Esto puede ocasionar que el sistema de encendido sea débil, que se produzca una descarga en la batería, etc.
Actividades
5. Calcular la intensidad de corriente que circula por el siguiente circuito, conociendo que la resistencia R = 4 ohms y sabiendo que la batería tiene una tensión o voltaje de 12 voltios.
6. Calcular el valor de la resistencia eléctrica, sabiendo:
Se llama energía eléctrica al desplazamiento que ocurre en una carga eléctrica q entre dos puntos sometidos a una diferencia de potencial V, el cual se supone que realiza un trabajo eléctrico.
Formula:
Siendo:
El trabajo que se realiza no se pierde con el paso de la intensidad, sino que se queda almacenado en forma de energía eléctrica que, a partir de ella, se puede transformar en otras energías.
La unidad del trabajo en el Sistema Internacional es el julio (J).
Por lo tanto, a partir de la ecuación anterior se puede transformar, porque la corriente se caracteriza por su intensidad, anteriormente demostrada, por lo tanto se queda de la siguiente forma:
Teniendo en cuenta la formula de la energía eléctrica τ = q · V, se sustituye el valor de q de la anterior formula:
Conociendo la anterior formula, se puede obtener la fórmula de la potencia. Por lo tanto, la ecuación de la potencia se expresa de la siguiente forma:
Se define potencia como el trabajo realizado en la unidad de tiempo, y su unidad en el Sistema Internacional es el vatio (W).
Recuerde
Múltiplo del vatio es el kilowatio (kW), que equivale a 1000 vatios. Un caballo de vapor (CV) equivale a 0.736 kilowatios.
Trabajo realizado por un kW durante una hora:
Cuando la corriente eléctrica circula por los conductores, al pasar, produce calor.
El efecto Joule es el fenómeno por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.
Para poder calcular este calor, se usa el principio de conservación de la energía. Por lo tanto, ese calor se debe a la transformación de la energía eléctrica. Para calcular el calor se usa la anterior formula de la energía eléctrica:
Se usa la ley de Ohm:
Se despeja la intensidad de corriente:
Se sustituyen los valores anteriores y se obtiene la formula del efecto Joule, expresada en julios:
Para obtener la formula del calor producido en calorías se debe considerar esta conversión:
Por lo tanto, la formula del calor del efecto Joule se expresa de la siguiente forma:
Siendo:
13.1. Símbolos
Representación de los símbolos básicos en los esquemas eléctricos:
 |
Cable conductor. Es un conjunto de cables generalmente recubierto de un material aislante o protector |
 |
Termistor o resistencia térmica. Es una medida de la oposición que un material presenta a ser atravesado por un flujo de energía calórica o térmica |
 |
Resistencia. Es un elemento que causa oposición al paso de la corriente, causando que en sus terminales aparezca una diferencia de tensión (un voltaje) |
 |
Bombilla. Es un dispositivo eléctrico que produce luz mediante el calentamiento de un filamento metálico |
 |
Interruptor. Es un dispositivo para cambiar el curso de un circuito |
 |
RDL (Resistencia dependiente de la luz). Es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente |
 |
Amperímetro. Es un instrumento que sirve para medir la potencia de amperios eléctricos que está circulando por un circuito eléctrico |
 |
Pila. Es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio. La pila contiene un polo positivo o ánodo y el otro es el polo negativo o cátodo |
 |
Voltímetro. Es un instrumento que sirve para medir la diferecia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico cerrado pero a la vez abiertos en los polos |
 |
Resistencia variable. Es un dispositvo que tiene un contacto móvil que se mueve a lo largo de la superficie de una resistencia de valor total constante |
 |
Diodo sentido permitido (convencional). Es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor |
 |
Batería. Almacena energía eléctrica, usando procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad |
 |
Condensador. Es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo |
 |
Inductancia. Es la relación entre el flujo magnético y la intensidad de corriente eléctrica |
 |
Regulador de tensión. Está diseñado con el objetivo de proteger aparatos eléctricos y electrónicos delicados de variaciones de diferencia de potencial (tensión/voltaje), descargas eléctricas y “ruido” existente en la corriente alterna de la distribución eléctrica |
Aplicación práctica
En el siguiente esquema, localizar los símbolos que anteriormente se han representado:
SOLUCIÓN
En este primer capítulo de electricidad aplicada a sistemas de carga y arranque de vehículos, se han visto las unidades básicas del Sistema Internacional y la explicación de las magnitudes que las representan.
Se han aprendido las leyes básicas de la electricidad y su naturaleza mediante una explicación muy práctica y sencilla.
También se han visto los distintos tipos de electricidad, cómo se manifiesta cada una y su forma de actuar, ya sea en movimiento o de forma estática y qué efectos provoca la corriente eléctrica.
Ya se conoce qué es un campo eléctrico y las líneas de fuerza de las cargas que las representan, para poder calcular la fuerza con la que interactúan unas cargas con otras.
Y por último, se ha estudiado el efecto Joule, que sirve para poder calcular el calor que se produce por consecuencia de la corriente eléctrica.
1. Complete la siguiente frase:
Es la ____________ de un conductor que, con una diferencia de potencial de un vatio, deja pasar una corriente de intensidad de un ______________.
2. Relacione los siguientes términos.
3. En las siguientes frases, indique verdadero o falso:
La ley de Coloumb es la fuerza de nula que hay entre dos cargas eléctricas puntuales y es directamente proporcional al producto de dichas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, también depende de la constante que según el medio donde se interactúe responde de una forma distinta.
En el campo eléctrico no solo intervienen las cargas eléctricas sino que también está influenciado por los fenómenos de atracción y repulsión que se producen, dichas se ejercen a distancia.
La formula del potencial eléctrico es:
4. Comente los efectos de la corriente eléctrica, enumérelos y descríbalos.
5. ¿Por qué va condicionada la resistencia eléctrica? Describa los diferentes tipos de materiales que atienden a su conductividad.
6. Complete la siguiente tabla:
| Magnitud | Unidades | Fórmula |
 |
||
| Energía calorífica producida por la corriente | ||
 |
||
 |
7. Describa los siguientes símbolos:
8. Sabiendo que la potencia eléctrica es de 15 vatios y la tensión es de 12 voltios, calcular estos datos:
9. Describa la siguiente figura y nombre cada una de sus partes, e indique de qué elemento se trata:
10. Nombre las partes de una batería.
11. Comente las diferentes formas de acoplamiento de una batería y los valores que tendría en cada caso, con una batería de 12 voltios.
12. ¿Cuál es la resistencia que ofrece un motor eléctrico si, conectado a una fuente de alimentación, consume 0.05 A cuando su tensión es de 12 V?
13. Rellene la tabla indicando la operación que ha hecho para su resolución:
| LEY DE OHM | ||
|---|---|---|
| Voltaje (V) | Intensidad (A) | Resistencia (Ω) |
| 50 | 3 | |
| 3 | 2 | |
| 12 | 45 | |
14. Calcule la energía eléctrica sabiendo que el diferencial de potencial es de 12 voltios y la carga eléctrica q entre dos puntos es de 9 · 109 N.
15. Calcule la cantidad de calor que desprende un conductor de resistividad 1.5 · 10-8 Ω · m de 60 m de longitud y sección transversal 1.5 mm2 cuando está sometido a una diferencia de potencial de 12 V durante un 1/4 de hora.