Conceptos Clave en Electricidad y Electrónica: Medición y Cálculos Esenciales

(1 punto) Indica la letra con la que se designan, las unidades en que se miden y su símbolo, así como el aparato específico que mide cada una de ellas. ¿Cuáles podemos medir con el polímetro?
a) Voltaje
V
Voltios (V)
Voltímetro
b) Resistencia
R
Ohmios (?)
Ohmímetro u óhmetro
c) Intensidad
I
Amperios (A)
Amperímetro
Julios (J)
d) Energía Eléctrica
E
Kilovatios-hora (kW·h)
Contador
e) Potencia
P
Vatios (W)
Vatímetro

2. (1 punto) ¿Cómo funciona el relé?.
Es un interruptor (o un conmutador) automático controlado por electricidad. Consta de una bobina con un electroimán (circuito de control) y de 3 contactos (circuito de potencia). Al pasar una corriente por la bobina, el electroimán se convierte en un imán que acciona una armadura, de forma que el contacto intermedio que inicialmente hacía contacto con otro de los contactos (1) ahora se separa de éste y hace contacto con el otro contacto (2), cerrando así un circuito.
Su símbolo es:

3. (0,5 punto) ¿Qué efecto o ley explica la cantidad de calor que desprende una resistencia al ser atravesada por la corriente eléctrica? Indica el nombre y la fórmula.
Ley de Joule: E = I²·R·t
Donde: E = Energía eléctrica perdida en forma de calor, en Julios
I = Intensidad de corriente, en Amperios
R = Resistencia del circuito, en Ohmios
t = tiempo, en segundos

4. (1 punto) Disponemos de una bombilla de 100W =P que funciona durante 5 horas =t al día.
a) ¿Cuál será el consumo de energía eléctrica diario?.
E = P · t = 100W·5h = 500W·h
b) Si nuestra red es de 220V, ¿qué intensidad circula por el circuito?
P = V · I ¿¿ I = P / V = 100W / 220V = 0,45 A

5. (1 punto) Calcula la intensidad que circula por el circuito de la figura cuando cerramos el interruptor. Indica la fórmula que utilizas.
I = V / R
I = 45 V / 10 ?
I = 0,45 A

6. (1 punto) Disponemos de una bombilla de 100W =P que funciona durante 5 horas =t al día.
a) ¿Cuál será el consumo de energía eléctrica diario?.
E = P · t = 100W·5h = 500W·h
b) Si nuestra red es de 220V, ¿qué intensidad circula por el circuito?
P = V · I ¿¿ I = P / V = 100W / 220V = 0,45 A

7. (1 punto) Tenemos un cable de cobre (?=0,017 ?·mm²/m) de 1 mm de diámetro y 200 m de longitud. ¿Cuál será su resistencia?

8. (1,5 puntos) Dibuja el esquema eléctrico de cada uno de los siguientes circuitos (todos ellos funcionan con una pila):
a) Una lámpara se puede encender y apagar desde dos puntos distintos (p.ej.: al principio y al final de un pasillo).
b) Una lámpara se enciende cuando no funciona un motor; si se acciona un elemento, la lámpara se apaga y el motor se pone en funcionamiento.
M
M
c) Disponemos de un motor y queremos invertir su sentido de giro.

9. (1,5 puntos) Calcula:
ß
ß
la resistencia equivalente del circuito
R2 y R3 están en paralelo; su resistencia equivalente es R2,3R4 y R5 también están en paralelo; su resistencia equivalente es R
Ahora R1, R2,3 y R4,5 están en serie; su resistencia
Req = R1 + R2,3 + R4,5 = 14 + 24 + 12 = 50 ?
b) la intensidad que circula por cada resistencia
la tensión entre los extremos de cada resistencia
En el circuito equivalente c
En el circuito intermedio calculamos V1 , V2 y V3V1 = Itotal · R1 = 2 · 14 = 28 V
V2 = V3 = Itotal · R2,3 = 2 · 24 = 48 V
V4 = V5 = Itotal · R4,5 = 2 · 12 = 24 V
En el circuito inicial calculamos I1 , I2 , I3 , I4 y I5I1 = V1 / R1 = 28 / 14 = 2 A ( = Itotal)
I2 = V2 / R2 = 48 / 4 = 12 A
I3 = V2 / R3 = 48 / 6 = 8 A
I4 = V4 / R4 = 24 / 2 = 12 A
I5 = V4 / R5 = 24 / 3 = 8 A

10. (1 punto) Sabiendo que el código de colores de las resistencias es el que aparece en el cuadro, indica los colores que tendrán las siguientes resistencias:
25 k? con una tolerancia del 10% = 25·10³ ? } 10% ROJO-VERDE-NARANJA-PLATA
5 M? con una tolerancia del 1% = 50·10⁵ ? } 1% VERDE-NEGRO-VERDE-MARRÓN
300 ? con una tolerancia del 5% = 30·10¹ ? } 5% NARANJA-NEGRO-MARRÓN-ORO
1 ? con una tolerancia del 20% = 10·10⁰ ? } 20% MARRÓN-NEGRO-ORO (sólo 3 colores)
270 k? con una tolerancia del 5% = 27·10⁴ ? } 5% ROJO-VIOLETA-AMARILLO-ORO
COLOR
1ª FRANJA
2ª FRANJA
3ª FRANJA
4ª FRANJA
NEGRO
0
0
x 100
MARRÓN
1
1
x 101
1%
ROJO
2
2
x 102
2%
NARANJA
3
3
x 103
AMARILLO
4
4
x 104
VERDE
5
5
x 105
AZUL
6
6
x 106
VIOLETA
7
7
x 107
GRIS
8
8
x 108
BLANCO
9
9
x 109
ORO
x 0,1
5%
PLATA
x 0,01
10%
11. (0,5 punto) Utilizando el cuadro que aparece, indica el rango de valores (máximo y mínimo) que cabe esperar al medir las siguientes resistencias con el instrumento adecuado:
ROJO-VERDE-NARANJA-ORO 25·10³ ? } 5% = 25000 ? } 5% (5% de 25000 = 1250 ?)
R = 25000 ? } 1250 ;
VALOR MÁXIMO = 25000 + 1250 = 26250 ?
VALOR MÍNIMO = 25000 - 1250 = 23750 ?
MARRÓN-NEGRO-ORO-PLATA 10·10¹ ? } 10% = 1 ? } 10% (10% de 1 = 0,1 ?)
R = 1 ? } 0,1 ;
VALOR MÁXIMO = 1 + 0,1 = 1,1 ?
VALOR MÍNIMO = 1 - 0,1 = 0,9 ?