unidad_23_principios_electricidad

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Unidad 
formativa 23 
No. __ _. 
sen 
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-
CompartirIgual 4.0 Internacional.
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• 
• 
Ser vicio Nacional de Aprendizaje SENA 
Subdirección General de Operaciones 
División Programación Didáctica 
Bogotá - Colombia 
Abril de 1978 
CDt111CUS .AJIDD..ICAD»AS 
PRINCIPIOS DE ELECTRICIDAD 
Unidad Autoformativa No. 23 
I 
"Prohi bida la publicación total o parcial de este doc umento sin la autoriza-
ción expresa del SENA'' . 
1• 
1 
1. OB.TETIVOS 
II. AU TOPRUEBA DE A V ANCE 
111. INTRODUCCION 
rv. DESARROLLO 
A. Potencial Eléctrico 
B. Diferencia de Potencial 
C. Corriente Eléctrica 
D. Asociación de Resistencias 
E . Efectos de la Corriente Eléctrica 
V. RECAPITULAC10N 
VI. AUTOEVALUACION FINAL 
Vil. RESPUESTAS AUTOEVALUAC! ON FINAL 
V III. BIBLIOGRA FIA 
. , 
• 
1 
1 
e\ 
• 
• 
2 
Muy pos iblem.ente usled ya domina el tema de es ta Un idad Autofor -
mativa. Si es así, contes te las pregu ntas de la Autoeva luación 
Final. S i lo hace totalme nte y en forma correcta, puede evitarse 
e L estudio de esta Unidad y pasar a la siguiente. De 1o contrario, 
debe dedicarse al estudio de esta nueva Unidad;.:·:.-.-~........_:------
• 
. e 
• 
• 
1. OB.JET nwos 
Al finalizar el estudio de la presente Unidad, usted será capaz de : 
Estimar ta importancia de la electricidad en el campo del trabajo a 
partir de .ius múltiples y útiles a plicaciones. 
Como pasos intermedios, será capaz de: 
Dar la definición de corriente eléctrica . . 
Describir los elementos que intervienen e n un circuito eléctc-i-
co simple. 
Solucionar problemas utilizando la ley de Ohm. 
Calcülar la potencia, el trabajo y el calor en circuitos simples. 
Identificar cuándo las resistencias están en serie, en parale lo 
o en asociación mixta. 
Calcular resistencias equivalentes . 
~-
3 
Una nueva Unidad, un nuevo elemento para el estudio. 
En esta oportunidad tenemos que vérnosla con un fenómeno físico, 
por demás, interesante, útil y re lativamente se ncíll9: La electri-
cidad. . 
Prácticamente, el medio que nos hc;t tocado en suerte vivir , es un 
medio eléctrico, la televisión. la radio, los electrodomésticos en 
general, muchas máquinas herramientas . trenes ,eléctricos, carros 
e Léctricos, e~c. · 
Es un elemento integral de nuestro trabaj o y por lo tanto, no pode-
mos desconocerlo. Por el contrario, el estudio de Lo que es la 
corriente eléctrica , los circuitos, la intensidad de la corrie11te, las 
resistencias y sus asociaciones, y sobre todo, sus efectos. son una 
necesidad para el hombre trabajador, c'on el objetivo de aprovechar 
al máximo esa potencialidad i ncreíble que posee la electricidad. 
Lo invito a que nos adentremos un poco por este fascinánte mundo, 
tratemos de descubrir sus secretos , aprovechemos su poder, saqué-
mosJe el máximo beneficio en bien de la humarlidad. 
SENA • [' '' 1 , ,), LE H DUSTR!A 
IV . ID>E SA.llt mon..n..<D> 
A. POTENCIAL E LECTRICO: 
Recuerde , 
Recue rde que la materia 
está formada por á tom os 
y que los á tomos poseen 
cargas eléctricas pos iti -
vas y negativas . l+I B 
que los protones es-
tá n e n e l núc leo y 
tiene n carga eléctri-
ca positiva . 
L os e lec ~roncs son e léc-
tricamente negat1vos y 
giran alJ·ededor del nú-
cleo. 
Los á tomos s,on eléctrica mente neutros 
porque poseen i gual número de protones 
que de electrones. 
Si por a lguna causa el átomo gaua o pierde e lectrones , se 
produce una desco mpensación de las carga s eléctricas y 
queda e l á tomo c on una carga neta, bien sea negativa o po -
s it iva. 
U n c uerpo queda car gado pos itivame nte c-ua ndo 
pie r de electrones y negativamente c uando gana 
e Le ctrones . 
4 
• 
le 
• 
5 
6±±.t.!_++++++++ 6 
PIERPf CARGA NE<JATIVA 
ó ~t.~~~~ ~"!.~-!t ± :_-_ -:.-: .. ~ 
GANA CARGA NEGATIVA 
9 
CARGADO POSITtVANENTE 
Cargas eléctr icas 
del mismo s i gno 
se re pe len. 
Cómo accionan 
las cargas 
eléc tricas? 
I 
V 
Ca r P,as eléctricas 
de s ignos opuestos 
se atrae n . 
6 
Cuando un cuerpo está cargado , cualquier c arga se coloque en 
su cercanía será a tra ída o rechazada según el tipo de carga 
que posea. 
La carga eléctrica se move r á : 
Se r ealizará un trabajo. 
Todo punto al rededor de un 
cuerpo cargado tiene un 
POTENCIAL E LE CTRICO 
Será negativo 
Se rá positivo 
si el c uerpo car gado 
es positivo. 
s i e 1 cuerp o carga do 
es negat ivo . 
B . DlFERENClA DE POTENCIAL: 
Dos puh tos puede n tener 
el wismo potencial. 
Pero si dos cuerpos tienen 
distinto potencial , e ntre 
e llos existirá una 
DIFERENCIA DE POTENCIAL. 
Esto s ignifica que la diferencia 
de potenci a l entre ellos es 
cero (O ). 
• 
[e 
• 
,.___ ____ -· ---- ·-----
A la diferencia de potencial 
también se le lla m a 
TENSlON 
de la tensión o de la 
diferencia de poten-
cial es e l 
VOLTlO (V) 
Cuando se e scr ibe : 
La te nsJón se 
simboliza con 
la let ra U. 
Otros utilizan 
la E o la V. 
\ UA B = 110 v\. esto sig nifka que 
enlre l o::: puntos 
A y Il, ex iste una 
tensión de 11 'J 
voltios . 
7 
8 • 
AUTOCONTROL No. 1 
Regis tre los s i 1:.rtlientes conceptos completando las frases con las palabras 
adecuadas . Una pa labra por cada espacio en blanco. 
1 . Todo punto alrededor de un cuerpo tiene un ---------------------
e léc t rico. -------
2. L os átomos son e léctricamente --------porque posee n 
número de que de 
-~------- ----------------- --------
3. UA n = 110 V significa que e ntre los puntos A y B existe una 
de 110 ------ ------------
4. Cargas eléctricas de igual se y de dis-------- -------------
tintos se a traen. · -------------
5. Un cuerpo que da cargado cuando gana electro------------------
ne s y cuando pierde electrones. -------------------
COM PARE SllS RESPUESTAS CON LAS DE LA PAGINA SlGUIENTE 
9 
RESPUESTAS 
l. Todo punto alrededor de un cuerpo CARGADO tiene un POTENCIAL 
eléctrico. 
2. Los á tomos son eléctricamente NEUTROS porque poseen IGUAL 
número de PROTONES que de ELECTRONES. 
3 . UAB = 110 V signüica que entre los puntos A y B existe una 
TENSION dé 110 VOLTIOS. 
4 . Cargas eléctricas de igual SIGNO se REPELEN y de distinto 
SIGNO se ATRAEN. 
5. Un cuerpo queda cargado NEGATIVAMENTE cuando gana electro-
nes y POSITIVAMENTE cuando pierde electrones. 
SI T ODAS SUS .RESPUESTAS SON CORRECTAS, PUEDE CONTI-
NUAR SU ESTUDIO. SI POR EL CONTRARIO TUVO ALG UN 
,,,. . -,.,. 
E RROR, LE SUGERIMOS ESTUDIAR NUEVAMENTE E L TEMA 
ANTERIOR. 
C. CORRIENTE ELECTRICA: 
Qué es 
corriente eléc trica? 
Es el movimiento de cargas eléctricas a 
través de un c o nduc tor. 
l () 
&e~e-.e-.e-.e-+e...,.e-. 6 
Para que hay,a c í rcu lación de 
la corriente eléctrica, los ex-
tremos del conductor deben 
tener diferente potencial. 
EN o1'R~s PAl..A.e,R6!\~ \ 
Debe mantenerse una diferencia 
de potencial entre los extremos 
del conductor para que circule 
l a corriente eléctrica. 
Todo dispositivo o mecanismo capaz de 
mantener esta diferencia de potencial 
s e denomina GENERADOR ELECTRICO 
o FUENTE 
T odo generador tiene dos bornes . 
Uno de potenc ial mayor llamado 
polo p ositivo y el otro de poten-: 
cial menor llamado p olo negativo. 
+ 
ll 
bl:f,,I\ • DIV/.s,ut1 DE ltWUST1>/A 
l. Circuito Eléctrico: 
Es el conjunto formado 
por un generador eléctri-
co, por conductores y 
por elementos recepto-
res que se opone n al paso 
de la corriente (resisten-
cias). 
Qué es un 
circuito eléctrico? 
Símbolos> -9 F-
Generadores ' ® 
1 Conductor j Re s is tencia 
Un circuito sencillo se r epresenta ría así: 
t!l o, así 
+ 
En qué 
se mueven 
estas car gas? 
El generador mantiene una 
diferencia de potencial U. 
De un borne del generador 
salen cargas que recorren 
todo el circuito y lleganal 
otro borne. 
Realmente las cargas negativas 
salen del borne ne¡:,ativo y llegan 
al borne positivo. 
+ 
Convencionalmente se acepta 
como se ntido de la corriente 
el sentido contrario: las car-
~.{as sa len del borne positivo 
y lle t{an al borne negativo. 
Se supone que las car gas que 
se m ueven son Las positjvas . 
12 
13 
Movimjento de las cargas en circuitos simples y complejos. 
(a) 
(b) 
(c) 
T odas las cargas eléctricas que 
salen del borne positivo, siguen 
por e l conductor, pasan por la 
res istencia R y continúan hasta 
el borne negativo. 
Como el boroe positivo tiene ma-
yor potencial que el borne negati-
vo, se dice que a través de la re-
sistencia ha habido una 
caída de tensión. 
+ 
Ea este circuito tenemos tres 
resistencias. Por ellas pasa 
el ro ismo núme ro de cargas, 
puesto que todas salen del bor-
ne positivo y deben llegar al 
negativo a través de ellas. 
R, 
Las r esistencias están en 
serie. 
• 
En este tercer circuito hay dos 
resistencias, pero por cada una + 
de ellas no pasan todas las cp.r- ---A-
A 
R, 
~as que sale n del polo positivo. -~-------B~-4-----' 
Las cargas que salen del generador, al llegar al punto 
A se dividen: unas seguirán a través de R 1 y otras a 
través de R2· 
En el punto B vuelven a unirse para llegar al borne ne-
gativo. 
Las resistencias es'tán en paralelo. 
14 
2. Clases de Corriente: . 
a. Contínua (D. C.): . , 
No vaya a olvidar: La corriente continua es la 
que circula siempre en el 
mismo sentido. 
Al generador que mantiene 
este tipo de corriente se le 
llama generador de corriente 
continua. 
SU representación: -1 F-
La ray~ más larga 
es el borne positivo. 
Ejemplos de ge nerador de corriente continua : 
pilas, díñamo, acumulador o batería. 
b. Alterna (A. C.): 
Continuamente cambja de 
sentido. El generador. va-
ría continuamente de pola-
ridad. 
,, ! 1 ' 
Juntos bornes pueden ser alternadamente positivos 
y negativos. 
A un generador de corriente 
alterna se lo llama tambié'n 
alternador, y se representa así: 
Observe que no se eseribe ·ni + 
ni - en los bornes. 
® 
3. Intensidad de la corrie nte eléctrica : 
u 
La intensidad (I) mide la 
cantidad de carga eléctrica 
que pasa por un conduc tor 
en un segundo. 
La unidad de intensidad eléctrica 
es el Amperio (A). 
I 
R 
u 
En un cir cuito 
te nemos tre8 (3 ) 
variables 
~ U ~La tensión 
R 
I• 
--t La resiste nc i a 
I ~ La i tl\t ens idad 
' 
I 
R3 I I2 
La relación que existe 
entre estas unidades 
está da da por La u R1 
1 LEY DE OHM 
I e 
15 
R2 
16 
4. Ley de Ohm: 
L a r elación entre la difere ncia de potencia l (tensi ón U) 
entre dos puntos de un condu ctor y la intens idad (l) cJc 
la corriente e léc trica que circu La por el conductor es 
una cantidad constante: 
~ La resistencia eléctrica (H) 
Pues to esto como 
una fórm ula, queda 
así: • 
IxR~U 
Tensión = ílesistcnc ia Intens idad 
La unidad de medida de la resistenc ia es el Ohm ( .Í\ ) 
La resis te ncia es entun<'cs , 
la oposición que ofrece un 
conductor al paso de La 
corriente e léctrl.ca . 
' 
¡e 
Ejercicios: 
Aplicación de la Ley de Ohm. 
1. Halle la resistencia de una lámpara por la que pasa 
una corriente de o. 5 A al aplicar,le una tensión de 
120 v. 
2. 
· I = O. 5 A 
U = 120 V 
R = ? 
R = u 
l 
R = 
120 V 
O. 5 A 
IR = 240 .n..J 
Una plancha eléctrica tiene una resistencia de 20 .n. . 
Diga cuál es la intensidad de la corriente que pasa por 
ella al aplicarle una diferencia de potencial de 11 O V? 
U = 110 V 
R = 20 .J\-
1 = ? 
u 
I ::: R 
I 
110 V 
= 20 J\. 
Ir = 5. 5 A 
17 
3. Observe el esquema. ,falle ln clifcrcnci:.l <le p otencial 
generada. 
I = lOA 
1 
R = 15 .!\.. 
u = ? 
R 
u = l X R 
u = lOA X 15 ..D-
!u = 150V 
13 
19 
AUTOCONTROL No. 2 
Evalúe las s iguientes frases marcando con una "X" la columna Falso o 
l a de Verdadero, según corresponda. 
No. FRASES FALSO VERDADERO 
1 Para su estudio se acepta como sen-
tido de las cargas e l positivo-nega-
tivo. 
2 La corriente contínua circula s ie mpre 
en el mismo sentido. 
3 La Ley de Ohm se formula así: 
1 
= u R 
4 E l borne <le mayor pot e ncial se lla -
ma polo positivo. 
COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS DE LA PAGINA SIGUIENTE 
20 
RESP UESTA S 
l. Vcrdade ro 
2. Ve rdade ro 
~L F'a l so 
4. Ve~dade ro 
SI TODAS SUS RESPUESTAS SON CORRE CTAS, PUEDE CONT I -
NUAR SU EST UDIO. SI POR EL CONTRA RIO TU VO A LGUN 
ERROR, L E SUGERIMOS ESTUDIAR NUEVAMENTE E L TEM.'\ 
AN TERIOR. 
• 
l .. 
Sl:NA • DI 
VIS/Ot¡ DE 1~·0 
• n USTrt:A 
21 
D. ASOCIACION DE RESISTENCIAS: 
Cuando hay varias resistenciaR 
en un mismo ci rcuito se debe 
encontrar una resistencia que 
las reempla ce a todas: 
es la resistencia equivalente. 
l. Asociación en serie·: 
Cuando las resistencias 
se acomodan una a con-
tinuación de la otra, de 
manera que por ellas pa-
sa la misma intensidad 
de corriente • 
Rt = R1 + R2 + R3 
Rt = 2..0...+ 3 ..C\. + 5 .í'\. 
Rt = 10 _{\_ 
~ 
Cómo se 
halla esta 
resistencia 
equivalente? 
La resistencia equivalente 
o total depende de la for-
ma de asociación o combi-
nación de las resistencias. 
110,,::U 
1<.~::. ~SL 
'I. 
_l 
.... 
12doR \): lJOv T 
22 
O sea que el circuito se puede simplificar: 
En lu gar de las tres resistencias podemos colocar una 
sola de 10 ...1\.... 
Ahora busquemos la intensidad: 
I = 
I = 
11 = 
u 
R 
110 V 
1 o .J'L 
11 Al 
La caída de tensión a través de la resistencia de 
1 O JL es de 11 O V 
La diferencia de potencial o caída de tensión en las re-
sistencias iniciales es así: 
U 1 = IR1 
U2 = IR2 
U 3 = IR3 
u = º 1 + U2 
11 Ax2.f\.. = 22 V 
11Ax 3 SL = :~3 V 
11Ax 5JL = 55 V 
+ U3 
u = 22 V + 33 V + 55 V 
¡u = 11 ov J 
En un circuito en serie 
la caída de tensión total 
es igual a la s uma de 
las caídas de pote ncial 
en cada resistencia. • 
• 
A 11alice a hora 
e l sizuiente 
ejemplo: 
Conocemos la intensidad de 
la corriente que pasa por 
todas las resistencias . 
u 
23 
J:5A 2,fl. 
6.!L 3.í\.. 
llalle la tensión mantenida 
por el ge nerador . 
Hay dos procedimientos : 
1 Simplificando el circuito: j 
Rt = H1 + R2 ·I R3 + R 4 + .<,; 
Rt = 2 J\. + 4..fL + · 9 !'\.. 1 '.3 .0.. + fU'\ .. 
Rt = 24 ..fL 
!: tFA 
u '2 LJ .n.. 
Hallando las caídas de tensión en cada 
resistencia y sumando 
u1 = :< H¡ -~ 5A X 2 J\. = 
U2 = X R2 -? 5A X 4 .n. = 
U3 = X R·· -;;r 5A X 9 J'L = , ) 
U4 = 1 X R4 -~ 5A X 6Sl = 
= [ X H.:) !iA X 3 .1\- = 
u 
{) 
u 
10 V 
20 V 
4!i V 
30 V 
1!1 V u:, ~ 
( 120v,1 
= 
-
= 
1 X R 
5A X 24S\.. 
120 V 
g.n. 
2. Asociación en para le lo : 
Cuando las r esistencias !-i<! 
acomoJan Lle tal man<:>ra 
que la caída de tensión por 
cua lquie1·a de ellas es .l a 
m i.sma. 
I 
Ambas r esistencias van del 
punto A a l punto B, luego 
ambas tienen la rnis rna caí c.la 
de potenc ial. 
A 
Cuando dos res i s tenc· i as 
e s tán e n paralelo, la 
resis tenc ia equ ivalente , 
Rt , se obtiene así: 
H 1 X R2 (e 1 p.roduc.to) 
R t = 
.R l + H.2 {l a suma) 
20 X 30 
Rt ': 20 + :rn 
l:U 
600 
= 
;jo 
Rt = 12 .0-
Así queda e l circuito 
I 
A 
simplificado 
_[ 
22ov 
¡. = u R 
22 ~ V =---
12 ..n.. 
Cómo pode mos calcula · 
11 e 12 ? 
= J 8 I :;:; L\ 
• 
1 
Volvamos a ver el dibujo del circuito: 
UAB 
UAB 
I¡ = 
11 = 
11 = 
r 
It 
220V '2.DIL 
8 
= 220 V UAB :: 12 X 20 ..[\_ 
= 11 X 30.fl. UAB 
12 = 20 .í"L 
UAB 220 V 
30 ...(\.. 12 = 2 o .J'\.. 
220V 11A ·1 12 = 30 .n.. 
7 ,33 A 
Si observamos cuidadosamente veremos que: 
l + 12 1 . 
11 A + 7, 33 A = 18, 33 A 
Por consiguiente, 
I = l¡ + 12 
25 
u 
26 
Analicemos otro ejemplo: 
T. A .!1 B 1:1 (bA) 
.s.n.. Conocemos todas las re-
sistencias y además una 
intensidad. 
D e 
Averigue: I. 11 , 12 , 14 ,15 e 15 
y también U 
Busquemos primero la 
caída de tensi6n de la 
resistencia 5 1:\.. u BC = 13 X 5 ..f\.. 
u BC = 6A X 5 .!L 
UBC = 30 V 
Esta caída de potencial es la mis ma para la resistencia de 3.!t. 
Entonces : 30V= 14 X 3 -"'-
14 = 30 V 
3 J\.. 
1
4 
= 10 A 
Como en el punto B, la 1
1 
se divide e n 13 e 14
, tendre mos que: 
Il = 13 + 14 
11 = 6 A + 10 A 
1
1 
= 16 A 
Y ,corno en C . 13 e 14 se unen, entonces: 15 = 13 + 14 
15 = 6 A + l O A 
15 = 16 A 
• 
2'1 
Simplifiquemos el circuito. Hallemos la resistencia equiva-
lente a 3 ./'\. y .') J\.. • Como est~n en paralelo .• 
3 + 5 
R = 3 X 5 = 
El circuito simplificado queda as(: 
r A 
Iz 
u 
r. 
.· . 
'º Il e 
Esta caída d~ tensión es l~ misma 
para la res istencia .de 2 JL : 
15 ...fL 
8 
La caída de te ns ión en la 
resistencia de 15/ 8 .JL es: 
UAD = l¡ A x 
U AD = 16 Ax 
UAD = 30V 
15 1).. 
8 
15 .11.. 
8 
30V = 12 X 21\.. 
12 = 
3n V 
2-1\_ 
I2 = 15 A 
l = 11 + 12 16 A + 15 A e 31 A 
15 = 15 + 12 16 A + 15 A = 31 A 
La caída de tens i6n entre A y Des la producida por el genera-
dor. Luego U = UAD =. 30 V 
Veamos el circuito completo 
para analizar los resultad~s: 
U = 30 V r. 
28 
lz 
UAn = 30V 
UBC = 30 V 
V s.n... 
La fuente produce una diferencia 
de potencial de 3 O V. 
Todas las resistencias están sometidas a la misma 
difere ncia de potencial. 
¡Claro¡ Están en paralelo. 
No había necesidad de simplificar el circuito para 
hallar las diferentes intensidades, puesto que cono-
cíamos la diferencia de potencial y las resistencias. 
3. Asociación Mixta: 
Las resistencias se hallan 
tanto en serie como en pa-
ralelo. 
Trabajemos el siguiente circ uito 
Calcule: 1, l¡, I2 
13' 14 • I5 
Para el cálculo de cada 
intensidad necesitamos 
conocer La diferencia de 
potencial a que está so-
metida cada resistencia. 
A I zqv 
10 .J\.. 
D 
le¡ 
e 
.. 
1, 
1 
• 
29 
Por ahora , sólo conocemos la diferencia de potencial 
mantenida por la fue nte, o sea, la diferenc ia de pote n-
cial entre A y D. 
Si observa cuidadosamente podrá notar que en 
la resistencia de 3 J"L hay una caída de 
tensión: U AB 
Hay tres (3) resistencias conuna caída de ten-
sión UBC y dos (2) con caída de tensión Ucn 
Ante todo debemos simplifica.r 
el circuito de tal manera que 
quede : 
A r e ------
Rt 
Para obtener el circuito simplificado debemos obtener 
primero algunas resistencias equiva lentes intermedias. 
Por qué? 
Porque hay resistencias en serie y en paralelo. 
Rallemos la resistencia equivalente entre los puntos 
C y D. 
Como las dos resistencias están en paralelo. 
12 X 6 
R ::: 12 + 6 
72 
R = 18 
R = 4,.SL 
3 0 
Ahora vamos a buscar la resistencia equivalente entre 
los puntos B y C. 
Las tres resistencias están en paralelo. 
'Primero tomarnos dos: 
R1 = 
R1 = 
H¡ = 
6 X 30 
R = 6 + 30 
R 
180 
= 
36 
R = ~ .!l.- 1 
El circuito queda así: 
I 
10 X 15 
10 + 15 
15() 
25 
6..JL. 
24V 
5 .1L 
Queda en paralelo 
con la de 30 J'\. 
D 
e 
.. 
A I 
e 
3 1 . 
Como Las resis te ncias están en serie, el circuito queda 
así: 
24 V = I X 
1 = 24 V 12 n.. 
I = 2A 
u Be = I x s .n. 
UBC = 2A X 5 .n. 
UBC = 1 0 V 
A 
1 2 .n. 
1 
e 
Ya conocemos la intensidad, 
cómo calculamos las otras 
intensidades? 
Debemos calcular las caídas 
de tensión entre cada par de 
puntos. 
uco = 1 x 4 .!\. 
Uco = 2A X 4 .!1.. 
uco = 8 V 
Conocido ésto 
volvamos al circuito original 
32 
I 
10A.. 
e 
30.n. 
Une = 10 V Esta caída de tensi6n es la misma por cual-
quiera de las tres resistencias, ya que es-
tán en paralelo. 
10 V = 11 X 10.n. l¡ 10 V lA = = 10 J\. 
10 V = 12 X 15 ..{\_ 10 V 2/3 A 12 = = 15 .n. 
10 V = I3 X 30.n. 10 V 1/3 A 13 = = 30 .(l. 
Note que 11 + 1
2 
+ 1
3 
= I 
1 + 2 / 3 + 1 / 3 = 2A 
2A = 2A 
Deo = a v Esta caída de tensión es la misma por cual-
quiera de las dos resistencias, puesto que 
están en paralelo. 
8V = 14 X 12 .n. 14 8V 2/3 A = = 
12 .n. 
8 V = I5 X 6 ...!\.. 8V 4/3 A 15 = = 6 .JL 
De nuevo observe que : 
15 + Is = I 
2/3 A + 4/3 A = 2A 
2A = 2A 
) 
33 
AUTOCONTROL No. 3 
Exprese con s us propios términos: 
l. Caída de tensión en un circuito en serie : 
2. Hay resistencias en paralelo: 
3. Resistencia equivalente: 
4. Fórmulas para hallar la resistencia equivalente : 
a. En serie: ' . 
b. En para le lo: - 1 
COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS DE LA PAGINA SIGUIENTE 
SENA • DIVISJON DE INDUSTRIA 
Urv1 ro té 1 ~ 
. '"· ' CJC~ Y D"CUMI• • 
RESPUESTAS 
l. Es igual a las s umas de las caídas de potencial en cada resistencia. 
2. Cuando las resis tencias se acomodan en tal forma que la caída de 
tensión por cualquiera de ellas es la misma. 
3. Es la resistencia que reemplaza a todas las resistencias de un mis -
mo circuito. 
4. a . 
b. 
Rt = 
SI TODAS SUS RESPUESTAS SON CORRECTAS, PUEDE CONTI-
NUAR SU ESTUDIO. SI POR EL CONTRARIO TUVO ALGUN 
ERROR, LE SUGERIMOS ESTUDIAR .NUEVAMENTE EL TEMA 
ANTERIOR . 
35 
E . EFECTOS DE LA CORRIENTE ELECTRICA: 
1. Efecto Joule: U na r esistencia se calienta cuando 
por ella pasa corriente eléctrica. 
La cantidad de calor generado de-
pende de la resist.encia 
de la intensidad 
del tiempo que dure 
circulando la corriente 
&1 valor se encuentra 
mediante la ley de Joule. 
la cual formula 
VJ. e: Cantidad de calor (calorías) 
T: Intensidad ( A ) 
~.= Resis tencia ( .fL \ 
t.~ Tiempo (seg) 
D.2y= Factor de conversión 
El calor. es fruto del trabajo que realiza la corrie nte 
eléctrica. o sea, el traba jo se transforma en calor. 
' El trabajo se formula: 
l W= I.2.xQ..k.t 1 
¡ 
, 
W-= Trabajo (joules ) 
Observe que s6lo desaparece el O. 24 
El O. 24 es un factor de conversión de joules a calorías. 
----
3€ 
Caloría: 
Cantidad de calor que se debe agre-
gar a 1 gran:io de agua para aumen-
tar su temperatura en 1 grado cen-
tígrado. 
Estas fórmulas de calor y trabajo 
s e pueden expresar de otra forma: 
.Recordemos la Ley de Ohm 
Q = 0. 24 X U X l X t 
Q = 0. 24 X U
2 X t 
.R 
W=Uxlxt 
u2 
W = X t 
.R 
Hay otro elemento importante 
p 
lp 
= 
= 
Potencia: es la cantidad de trabajo realizado en 
un segundo. 
w 12 X R X ! = t t 
12 X .R La pote ne ia se mide en 
watios 
= 
W= I 1 12 x:t ~ u~ r xt =- .q¿ xt 
:: U x I x txo.1q =E x-f... x O .2 'f. 
¡¿ 
37 
Ejercicios: 
l. Un conductor cuya resistencia es 10 J\.. es recorrido por 
una corriente de O. 5 A. 
Calcule el valor desprendido en 20 seg. la potencia ne -
cesaria para mantener l a corriente y el trabajo realizado ? 
R = 10 J\. 
1 = O. 5 A 
t = 20 seg. 
p = 12 R w 
2 
= l R X t 
p = (0. 5 )2 X 10 w = 2. 5 X 20 
p 2. 5 watios 1 w 5 0 joules 
Q = o. 24 X 12 R X t 
Q = 0. 24 X 50 
Q = · 12 calorías 
2. La diferencia de potencial e ntre los extr emos de una 
lámpara de 220 Jl.. es de 110 V. Calcule la energía 
(trabajo), el calor desprendi1do y la potencia necesaria 
para mantenerla encendida durante una hora. 
U = 110 V 
R = 22 .i 1\.. 
t = 3600 seg. 
38 
2 2 u Q o. 24 X u X t = p = R H 
(110)2 
2 
Q 0. 24 X (110) X 3. 600 = 
220 
p = 220 
p = 55 watios Q = 47520 cal 
2. Arco Eléctrico: 
\ ' 
39 
Par$ obtener el arco eléc -
trico se utilizan casi 
si~mpre, dos electrodos 
de carbón. Uno de los ex-
t remos de cada electrodo 
se coloca !re nte al otro. 
Si aplicamos a los car bones una tensión de 40 ó 5 0 V y 
los acercamos hasta que se toquen y después los sepa-
ramos un poco. veremos que e ntre ellos surge una luz 
deslumbrante. 
La mayor iluminación la da el arco eléctrico 
Cómo se explica la 
formación de este arco? 
La resistencia de los carbones es altísima en el sitio de 
contacto 1 si este se realiza en pocos puntos. 
Se puede c r ear una gran cantidad de calor . 
El aire que se encue ntra e ntre los carbones se e.alienta y 
se convie rte e n conduc tor. 
Al separar los carbones a una pequena distancia, la 
corriente pasa a través del aire . 
L os extremos candentes de los carbones dan una luz ce-
gadora y una temperatura cer cana a los 4000ºC. 
A esta temperatura casi todas las sustancias s e convier-
ten en gases . 
40 
3. Soldadura Eléctrica: 
Para soldar Los metales se usa. e l a r co e léctrico. 
Para la soldadur a por 
arco, uno ele los con-duc tores de la fuente 
de corriente, se une 
a la pieza y el otro 
se une en una varilla 
metálica (e lectrodo) . 
Si primero se toca La pieza con. la varilla y lue go se aleja 
una pequena distancia, entre la varill a y l a pieza se for -
m a un arco eléctric o y la var i !la se va fundiendo. 
E l metal fundido se suelda a l a pieza. 
4 . Fusibles : 
Son elementos de p rotccción 
que ~e ulilizan en los ci r cui-
tos pa ra evita r accidentes e n 
el cas o dC' sobrecarga de una 
líne:.:i . 
En otros térm inos , es para 
evitar acci dentes por dema-
siada intensidad . 
El fusible no es más que un a lambre de plomo o Aluminio, 
el cual se funde s i la intensidad es muy grande , in-
terru mpiendo el paso de La corrient e . 
'I 
41 
• : .. • 1 
AUTOCONTROL No. 4 
Explique los siguientes conceptos completándolos con las palabras adecuadas. . . . 
l. Una se calienta cuando por ella 
-------- !' . -------
corriente eléctrica. 
2. La iluminación la da el 
3. El fusible no es más que un de ~ t· .,.,' · · ... . · ------
o--------' el cua~ se funde s1 la __ .....,. _____ es muy 
grande , 
--------~ 
el paso de la corriente. 
4. La · potencia se mide en · y su fórmula e s P = --------
• "l ~ ! • 1 ; ... . , , 
'. 
COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS DE LA PAGINA SIGUIENTE - - - -- -
' 
, 
42 
RESPUESTAS 
l. Uoa RESISTENCIA se calienta cuando por ella PASA corriente 
eléctrica. 
2. La MAYOR iluminación la da el ARCO ELECTRICO. 
3. El fusible no es más que un ALAMBRE de PLOMO o ALUMINIO 
4. 
el cual se funde si la INTENSIDAD es m uy grande, INTERRUMPIENDO 
el paso de la corriente. 
2 La potencia se mide en WATIOS y su f6rmula es p = l x .R 
SI TODAS SUS RESPUESTAS SON CORRECTAS, PUEDE CONTI-
NtJAR SU ESTUDIO. SI POR EL CONTRARIO TUVO ALGUN 
ERROR, LE SUGERIMOS ESTUDIAR NUEVAMENTE EL TEMA 
ANTERIOR. 
' 
. .... 
43 
V. aECAlP.11111DLACIOlll 
Düerencia de potencial: Cuando dos puntos tienen diferente potencial. 
Se mide en Voltios. 
Corriente eléctrica: Movimiento de cargas en un conductor. Hay 
corriente- continua y alterna. 
Intensidad de la corriente: Medida de la cantidad de carga eléctrica 
que pasa por un conductor en un segundo. 
Se mide en Amperios . 
' 
Resistencia eléctrica: Oposición que ofrece un conductor al pas o de l. l(' 
la corriente eléctrica. Se mide en Ohmios. 
Ley de Ohm: R = u 
I 
Asociaciól'! de resistencias: Rt = R1 + R2 + R3 
Serie: 
1'1 í(~ '23 
~~·-~~~~~ww~.~~-"'"w.~w--~-
Paralelo: 
Rt = 
Mixta: Combinación de serie y paralelo. 
Efectos de la corriente: .. .... Joule: • Q = 0.124 12 R X t 
w = r! R ~:!.x t 
p = 12 R 
• I 
V l. A tID 'líOEW JA JL, lDJA C llOlll FllJll.A.JI.. 
Enuncie los siguientes conceptos, completando las respectiv.as 
frases con una palabra en cada espacio e n blanco. 
44 
l. La corriente e léctrica es el · · : · d"'e c1a1rgas -----------------
a través de u n 
2. Para que circule corriente e léctrica por un conductor se 
necesita mantener una ,. de -------------- --------------
entre los del conductor. ----------------
3. La resistencia e léctrica es la que -----------------
ofrece un al paso de la ------------- ------------------
y su unidad de medida es -el --------------
4. La diferencia de potencial es la entre ------------------
los de dos puntos. ----------------
5. La intensidad mide la cantidad de 
que atravieza un en ------------- -----------------
6. La asociaci6n de resistencias en paralelo se da cuando las 
resistencias se acomodan de tal manera que la ---------
' 
de por cualquiera de ellas es la ------------- -----------
• 
45 
7. Una caloría es la cantidad de que se debe 
---~----~ 
para · su temperatura en grado 
~------- ------
1 
8. Los fusibles son elementos de que se 
--~-~~----
us an en los para evitar accidentes en el --------- .)• 
Evalúe lo falso o verdade.r1~:»de, las siguientés 'fr~ses ." esc ~ibiendo 
a l, final·;y sobre la línea, la palabra que corresponda segú n su cri-
te·rio. 
9. El sentido real de la corriente eléctrica es del 
borne positivo al borne negativo. 
1 O. L a diferencia de potencial se mide en ohmios 
11. La intensidad se mide en amperios. 
12. Varios bombillos están·en serie, si al quitar 
uno de ellos los demás se a pagan. 
13. Teniendo dos bombillos de 50 .J'\. cada uno y 
una fuente de 11 O V, alumbran más si los 
colocamos en paralelo. 
14. La tensión se simboliza únicamente por la le-
tra U . : 1. , •• , "'h · · " · ' 
• \ 1. "• .. 
. . 
S' '~ - Dl\'lS\Oil LIE INDUSTRIA 
15. En la corriente alterna esta c ircula siempre 
en la misma dirección. 
16. La resistencia equivalente depende de la forma 
de asociación de las resistencias. 
46 
Desarrolle los siguientes problemas de aplicación, y encierre en 
un círculo la letra de la respuesta que crea correcta. 
17. Un calentador posee una resistencia de 5 JL . Qué diferen-
cia de potencial debe dársele para que la intensidad de La 
corriente sea de 22 A ? 
a. 115 V 
b. 110 V 
c. 55 V 
d. 4. 4 V 
18. Qué intensidad pasa por una planc ha de 20 ..n- sometida a 
una tensión de 11 O V ? 
a. 220 A 
b. 110 A 
c. 55 A 
d. 5. 5 A 
19. La siguiente serie de problemas es para que usted la res pon-
da dando el resultado sobre la línea que· aparece en cada 
problema. 
• 
47 
a . De la r e s istencia equivalente entre los puntos A y B. ,, 
4 ~A i.ll.. ~A O 
~~---~~ ..... ~~~~M'--~---A~~~wi--~-Au~--~~·.._~ ( ___ ___.:) . ,., ;• 
b. 6 ( ____ _ 
lo.A 
B { c . 
;-. .. 10.1\.. 
,. 
d. 5.ll. ISA. 12 .Jl.. 8A >. 8 
J.OJL 1&lt ~ 
20. Dado el s iguiente c ircuito , calcule: ., 
A 1 S.IL 8 
Rt = 
1 = 
uov 6.IL 
~,•A.UAB = 
UBC = 
'Ia 
Deo • 
D e 11 = 4.IL la. 
12 = • 
13 = 
48 
Potencia consumida por el circuito = 
~~~~~~~~~~~ 
Cuál es el valor disipado en cada resistencia en media 
hora: = 
21. Tomando como base el mismo circuito del problema ante -
rior qué sucede con 1 y con 12 si se rompe la resistencia de 
6.!1.. ? 
1 = 
1 = 
2 
22. Cuál sería la resistencia total del circuito en-..este caso? 
Rt = 
40 
VII. lFllmlAIL. 
l. La corriente eléctrica es e l MOVIMIENTO de cargas 
ELECTRICAS a través de un CONDUCTOR. 
2. Para que circule corriente eléctrica por un conduct or se 
necesita mantener una DIFERENClA de POTENCIAL 
entre los EXTREMOS del conductor. 
3. La resistencia eléctrica es la OPOSICION que ofrece un 
CONDUCTOR al paso de la ~ORRIENTE ELECTRICA 
y su unidad de medida es el OHMIO. 
4. La diferencia de potencial es la DIFERENCIA entre los 
POTENCIALES de dos puntos. 
La intensidad mide la cantidad de CARGA ELECTRICA que 
atravieza un CONDUCTOR en UN SEGU NOO. 
6. La asociación de resistencias en paralelo se da cuando las 
resistencias se acomodan de tal manera que la CAIDA de 
TENSION por cual<!uiera de ellas es la MISMA. 
7. Una caloría es la cantidad de CALOR que se debe AGREGAR 
a un GRAMO de AGUA para AUMENTAR su temperatura 
~thA • 01\ll:uOfl CE I NCiUSTRI~ 
SUVICIO CE tNfOH.V•OCN y OOCUM.NTI 
50 
en UN grado CENTIGRAOO. 
8. Los fusibles son elementos de PROTECCION que se usan 
en los CIRCUITOS para evitar accidentes en el caso de 
SOBRECARGA de una LINEA. 
9. Falso 
10. Falso 
11. Verdadero 
12. Verdadero 
13. Verdadero 
14. Falso 
15. Falso 
16. Verdadero 
17. b 
18. e 
" 
.. 
19. a. 9 .!\. 
b. 12 .n. 
c. 9 .!\. 
d. 17.14 ..!\.. 
20. Rt = 11 .í\.-
1 = 10 A 
UAB = 50 V 
UBC = 36 V 
ucn = 24 V 
11 = 4A 
12 = 6A 
Potencia consumida por el circuito ~ 1100 Vatios 
Cuál es el calor disipado en cada resistencia en media 
hora: = 216000 cal 
155520 cal 
41472 cal 
62208 cal 
l 
51 
21 . I = Disminuye 
12 = Aumenta 
22 • Rt = 12. 6 .n.. 
53 
, . • 
J 
. •, .. 
VIII. •DBJLJIOG&& PI.& 
ALONSO, M. y A COSTA, V~ 
Introducci6n a la F!sica 
Bogoti, Cultural Colombiana, 1965, 12a. ediCl6n, tomo ll 
53 
•• • t' 1 
'·. ' . ' "\ . ·' 
f - ,• • 
f 
• 
j 
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