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Clase PMAR2 lunes 18 enero: Problema Paralelo - Contenido educativo
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Vamos a ver las distintas formas de conectar los elementos en los circuitos.
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Entonces, formas de conexión en los circuitos.
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En principio vamos a suponer que solamente tenemos un generador, solamente tenemos una batería
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y vamos a ver cómo se conectarían los receptores.
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Entonces, por ejemplo, vamos a suponer que tenemos una pila y tres bombillas
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Y vamos a ver todas las formas posibles que tenemos de conectar estos elementos entre sí
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La primera de las formas que vamos a estudiar es la conexión en serie
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La conexión en serie implica poner los elementos uno a continuación de otro
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Por ejemplo, esta bombilla, si esta es su final, aquí conecto el principio de la siguiente bombilla.
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Donde termina esta, conecto el principio de la siguiente.
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Y así con las tres.
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Y la pila, la conecto también en serie con ellas.
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Entonces, las características de los circuitos en serie es que solamente hay un camino para la corriente eléctrica.
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Si yo soy un electrón
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Que salgo de la pila y tengo que recorrer el circuito
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Me muevo y tengo que atravesar esta bombilla
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Atravesar esta, atravesar esta
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No me queda más remedio que pasar por todos los elementos del circuito
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Solamente hay un camino
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Por tanto
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Solamente hay un valor de intensidad del corriente
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La intensidad es la misma
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Por todo el circuito
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Una vez que la conozco
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Sé que es la que pasa por aquí
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Y es la misma que por aquí
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Y es la misma que por aquí
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Y eso es lo que me va a facilitar
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Resolver los problemas
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El problema de esto
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Pues que si se rompe un elemento
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Si se rompe una bombilla
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No funciona nada
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No funciona el resto
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Más cosas
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Es un circuito
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En el que voy, digamos
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Añadiendo obstáculos
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al paso de la corriente
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voy complicándoles el camino a los electrones cada vez más
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entonces las resistencias se suman
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las resistencias que voy añadiendo elementos en serie
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las resistencias las voy sumando
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la resistencia total va a ser la suma
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de las resistencias individuales que tengo en el circuito
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y por último el voltaje de la pila
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voltaje total
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el voltaje que tenga esta batería
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se tiene que repartir
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la energía suministrada
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se tiene que repartir
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para que los electrones tengan energía
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para atravesar todo el circuito
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entonces el voltaje suministrado
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por la pila se va
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a consumir
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en las bombillas
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de forma que cuando sume
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los voltajes que se consumen
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en cada una de las bombillas
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me tiene que dar la suma de los voltajes
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me tiene que dar el voltaje de la pila, que es el voltaje total.
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Bueno, entonces estas son las características más importantes de los circuitos en serie.
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Buenos días, Miguel Ángel.
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Bueno, otra forma de conexión van a ser los circuitos en paralelo.
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En paralelo lo que hacemos es conectar todos los principios de todas las bombillas por un lado.
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Estos tres principios los vamos a conectar todos juntos.
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Y los tres finales
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De todas las bombillas
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Los vamos a conectar juntos a mí
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A los polos de la batería
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Miguel Ángel
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Kevin, tú sí me estás oyendo, ¿verdad?
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Sí
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Miguel Ángel, prueba a salir y volver a entrar
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Si es
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Bueno, entonces en los circuitos en paralelo
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Vamos a ver
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A ver, prueba ahora
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¿Me oyes ahora?
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Vale
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Yo no me he dejado entrar
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Ah, vale
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Pero ya sin problemas, ¿no?
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Sí
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Venga, estábamos prácticamente empezando
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y estamos grabando
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para que luego lo podáis ver
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las personas que llegan tarde
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o que no se van a conectar hoy
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Bueno, entonces
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los circuitos en paralelo
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se caracterizan en este caso
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porque
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fijaos, todas las bombillas
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están conectadas de la misma manera
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todas, por un extremo
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al polo positivo de la pila y por el otro extremo al polo negativo de la pila.
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Con lo cual, en estos circuitos, el voltaje va a ser el mismo.
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El voltaje suministrado por la pila va a ser el mismo en la bombilla 1, en la bombilla 2, en la bombilla 3.
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Esta va a ser la ventaja en este tipo de circuitos.
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Y sin embargo, la intensidad se reparte.
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Aquí hay varios caminos.
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la intensidad se reparte porque la cantidad de electrones por segundo
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que quiera que salga de la pila, una vez llegada a este punto
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se distribuye y parte, se van por la bombilla de arriba
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parte por la bombilla del medio y parte por la bombilla de abajo
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y aquí se vuelven a juntar
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y a convertirse en la intensidad total otra vez
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entonces aquí la circulación va a ser más fácil
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es como comparar el circular por una sola carretera
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y de repente llegar a una autopista con tres carriles.
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La circulación va a ser más fácil porque la corriente se reparte.
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Entonces la resistencia total de este circuito va a ser más pequeña que las resistencias individuales.
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Y se calcula con una ecuación que a algunas personas se les hace un poco complicada de aplicar, que es esta de aquí.
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Para calcular la resistencia total del circuito no hay más remedio que aplicar esta ecuación.
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Y el resultado es que la resistencia total del circuito va a ser pequeñita,
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va a ser más pequeña que cualquiera de las resistencias individuales.
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Y otra característica que tiene este tipo de circuitos es que si se rompe una bombilla,
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si se rompe una bombilla, las otras continúan funcionando.
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¿De acuerdo?
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Bueno, entonces en principio nosotros vamos a tener que aprender a hacer los cálculos matemáticos en estos dos tipos de circuitos
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Hay otra forma de conexión de los elementos receptores que se llaman circuitos mixtos
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Concretamente con tres elementos pues podemos hacer dos tipos de circuito mixto
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Vamos a poner aquí misto tipo 1 y después haremos un misto tipo 2.
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Pero esto matemáticamente, hacer los cálculos es un poco más complicado y nosotros en el tema no lo vamos a ver.
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Entonces, circuitos mistos tipo 1, pues tengo una bombilla y a continuación voy a abrir una rama y voy a poner dos bombillas en paralelo.
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Entonces, estas dos que estoy dibujando ahora mismo es un conjunto de dos bombillas conectadas en paralelo
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¿Veis? Los principios juntos y los finales juntos
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Pero a este conjunto le he añadido una bombilla en serie
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O sea, esta bombilla está en serie con este conjunto que son dos bombillas en paralelo
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Y aquí abajo la batería como si
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Entonces ya no podemos poner características generales porque es una mezcla
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donde tenemos algo en serie y algo en paralelo
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¿y cuál sería el otro tipo de circuito mixto?
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pues vamos a llamarle circuito mixto tipo 2
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y sería al contrario
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que aquí tengo lo primero, dos bombillas en paralelo
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y ese conjunto en serie con otra cosa
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pues ahora voy a poner dos bombillas en serie
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y este conjunto en paralelo con otra cosa
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y aquí mi batería
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Bueno, pues ya tengo todas las formas posibles de conexión de los receptores, de las bombillas.
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Vamos a ver ahora cómo se conectarían en serie los generadores, cómo se conectarían en serie, en paralelo o de forma mixta.
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pasamos a
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hacer algún tipo de ejercicio
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y luego ya nos metemos en serio
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con los problemas
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Kevin, te habíamos perdido
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se me ha cerrado
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vuelves a estar con nosotros, ¿no?
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sí
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bueno, estaba comentando
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que esto se refiere a receptores
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vamos a ver ahora
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qué pasa con la conexión
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en los circuitos
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qué podemos hacer con las pilas
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cómo podemos conectar las pilas
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de distintas formas
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voy a guardar
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la foto de este
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paint, abro un circuito
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nuevo y vamos a ver
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la conexión de los
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generadores
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como podemos conectar las pilas
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en los circuitos
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bueno pues
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fijaos, las pilas
00:11:19
en serie
00:11:22
conectaríamos
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una batería
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y a continuación
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el polo negativo de esta primera pila lo conectaríamos con el polo positivo de la siguiente
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y el polo negativo de esta le conectaríamos con el polo positivo de la siguiente
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y así sucesivamente
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entonces, en esta situación los voltajes de las pilas se suman
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por ejemplo, una pila de las que conocemos, una pila de petaca
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estas que hemos usado en el taller alguna vez
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¿Os suena? Estas filas son de 4,5 voltios porque en su interior tienen tres filas de 1,5 conectadas en serie
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Tienen 1,5 más 1,5 más 1,5
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Si las abrís por dentro hay tres filas más pequeñas conectadas en serie
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Entonces constituyen una batería de 4,5 voltios
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Hay otra forma de conectar los generadores que es en paralelo
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Si conectamos los generadores en paralelo
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Lo que tenemos que hacer es
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Conectar todos los polos positivos juntos
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Por ejemplo vamos a poner solo dos pilas
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Conectaríamos estos dos polos juntos
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Y estos dos polos juntos
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Y así tendríamos
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Nuestra batería
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Pero en este caso
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El voltaje es el mismo
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El voltaje no cambia
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Es decir, si esta pila es de 1,5 y esta pila es de 1,5
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El voltaje de esta batería es de 1,5
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Entonces, ¿qué ventaja tiene esto?
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Pues la ventaja es que aumenta la duración de la batería
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Pero no suministra más energía
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Simplemente que dura más
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Duraría el doble que si tuviésemos una pila
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Y después hay formas mixtas
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También de conectar los generadores
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generadores. De modo mixto, pues tendríamos, por ejemplo, esto pasa en algunas linternas.
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En algunas linternas tenemos esta conexión. Tres en serie por aquí, tres en serie en
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otra rama y después el conjunto de cada una de las ramas en serie lo conectamos en paralelo
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Entonces, aquí aumentamos tanto el voltaje como la duración. Por ejemplo, un ejemplo concreto.
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Con pilas de 1,5 voltios, ¿cuál sería el voltaje de esta batería de una linterna, por ejemplo?
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Con pilas de 1,5 voltios, tengo 3 pilas de 1,5 voltios y luego tendría un voltaje de 4,5 voltios.
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y una duración del doble de una pila normal de 4,5 voltios
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porque tengo dos ramas en paralelo
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o sea, el voltaje de una de las ramas es 4,5 voltios
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el voltaje de la otra rama 4,5 voltios
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pero como esas dos ramas están en paralelo
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ya no me aumenta más el voltaje
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el resultado es 4,5
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pero me duraría el doble que si tuviese una sola rama
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Vale, bueno, pues esto por lo que respecta a generadores
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Entonces, ahora nos toca empezar a resolver circuitos
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Cuando os proponga un circuito, no os voy a poner problemas de generadores
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Si hay algún ejercicio de generadores, será un ejercicio simple
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Los circuitos van a ser siempre del tipo receptores todos en paralelo o receptores todos en serie
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Y vamos a empezar por resolver ejercicios de circuitos en paralelo
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Porque son un poco más sencillos
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Entonces vamos a hacer hoy ejercicios de paralelo
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Y el próximo día aprendemos a hacer los circuitos en serie
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Voy a guardar esto también
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Abro un archivo nuevo y empezamos a meternos en asunto
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Digamos que este ejercicio hay que estudiárselo porque en el examen cae seguro
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Ejercicios de circuitos en paralelo
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Vamos a hacer un ejercicio modelo de cómo se resuelven este tipo de problemas
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Para ello vamos a poner un circuito donde tengamos una resistencia
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Por ejemplo, una bombilla y un motor
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Para poner tres componentes que sepamos identificar bien
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Los conectamos en paralelo entre sí y a una pila
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Y vamos a darle valores
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Siempre os voy a dar en los problemas
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Siempre os voy a dar el voltaje de la pila
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En este caso van a ser 9 voltios
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Y después os voy a dar la resistencia de los elementos. Por ejemplo, esta resistencia va a ser de 3 ohmios, esta bombilla va a ser de 1 ohmio y el motor va a tener una resistencia de 9 ohmios.
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y lo que vamos a tener que calcular cuando resolvemos un circuito
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lo que se nos pide es saber todos los elementos de la ley de Ohm
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de cada uno de los componentes del circuito
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es decir, tengo que calcular por esta resistencia
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qué voltaje hay y qué intensidad pasa
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por esta bombilla qué voltaje hay y qué intensidad pasa
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para poder llegar a resolver el circuito
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nos vamos a ayudar con una tabla
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Vamos a hacer una tabla siempre que tengamos que resolver estos ejercicios de forma que vamos a poner
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Elementos, pues en este caso ¿qué elementos tengo en el circuito?
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Tengo la resistencia, tengo la bombilla y tengo el motor
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Datos que voy a tener que saber
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La resistencia, en este caso en ohmios, de cada uno de los elementos
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el voltaje en voltios de cada uno de los elementos
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la intensidad en amperios de cada uno de los elementos
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esto por lo que respecta a los receptores
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pero también tengo una pila de batería que es el generador
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bueno, y voy a empezar a rellenar mi tabla con los datos que ya sé
00:19:20
mi primer elemento, la resistencia
00:19:28
¿Qué resistencia en ohmios tiene?
00:19:33
Pues tres
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Voy a poner la unidad que ya está aquí en la columna
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El segundo de los elementos
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La bombilla
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¿Qué resistencia en ohmios tiene?
00:19:46
Uno
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El motor
00:19:49
¿Qué resistencia en ohmios tiene?
00:19:51
Nueve
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Todos estos datos me los da el problema
00:19:53
La pila no procede a hablar de resistencia
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Si de voltaje
00:20:00
Que son nueve voltios
00:20:01
Bueno
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Pues entonces, ya he rellenado todo lo que sé
00:20:05
Todos los datos que me da el problema
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Y ahora voy a ver qué es lo que sé de los circuitos en paralelo
00:20:10
Que lo hemos anotado en la presentación anterior
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Bueno, pues en los circuitos en paralelo
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Tengo que saber, bueno, tenéis que aprender
00:20:21
Que el voltaje es el mismo
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Por todas partes
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En todos los elementos
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Si solo tengo cosas en paralelo, el voltaje es el mismo
00:20:30
La intensidad se reparte y para calcular la resistencia, si fuera necesario, como lo va a ser, tendría que aplicar esta ecuación.
00:20:33
Entonces voy a utilizar estos datos para resolver mi ejercicio.
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Voy a cambiar de color para que veáis que ya es la resolución del problema.
00:20:54
Y ahora diría, bueno, pues como el voltaje es el mismo, pues mira, ya lo conozco.
00:20:59
el voltaje es 9 y como estoy en paralelo pues sé que el motor está conectado a 9 voltios
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la bombilla también y la resistencia también
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y entonces me voy a poner ese dato en la tabla
00:21:15
9, 9, 9
00:21:18
ya sé que el voltaje lo conozco
00:21:21
¿y cuál es la ventaja?
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pues que al hacer la tabla me doy cuenta de que para cada uno de los elementos del circuito
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Ya conozco la resistencia y el voltaje
00:21:35
Y solo hay falta calcular la intensidad
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¿Cómo se calcula la intensidad?
00:21:40
Como V partido por R
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Y aplicó esto, aplicó la ley de Ohm a cada una de las filas
00:21:45
¿Vale?
00:21:50
Entonces, en este de aquí
00:21:51
I igual a V partido por R
00:21:53
Pues 9 entre 3, 3
00:21:55
¿Vale?
00:22:00
Voy a poner aquí al lado si queréis
00:22:02
Como calculo la I
00:22:03
V entre R, 9 entre 3
00:22:04
Para esta de aquí
00:22:07
Pues I es
00:22:10
V entre R
00:22:12
9 entre 1
00:22:13
9 amperios
00:22:15
Para esta de aquí
00:22:18
9 entre 9
00:22:20
1 amperio
00:22:23
¿Vale?
00:22:25
¿Y qué me falta?
00:22:32
Solamente me falta este hueco
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De la tabla, que sería la intensidad total
00:22:35
Como la intensidad se reparte
00:22:38
Yo acabo de calcular que por aquí
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pasan 3 amperios, por aquí pasan 9 amperios y por aquí 1. Pues a partir de este punto
00:22:42
se suman todas esas intensidades y la intensidad total sería 3 más 9 más 1. Por tanto la
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intensidad total sería 13 amperios. Aquí simplemente la sumo y ya tendría resuelto
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ni problema
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fijaos, al margen de esto
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no
00:23:25
me lo piden, pero al margen
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podría
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comprobar que el problema
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está bien hecho
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calculando la resistencia
00:23:34
equivalente, tendría que hacer
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la resistencia
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equivalente sería 1 partido
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de R1 es 3
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más
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1 partido de R2 es 1
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más
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1 partido de R3 que es 9
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Entonces, denominador común
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Esto que estoy poniendo en verde no es necesario hacerlo para este problema
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Pero es para comprobar y para aprender a utilizar esta formulita también
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Denominador común sería 9
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9 entre 3 es 3, por 1 es 3
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9 entre 1 es 9, por 1 es 9
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9 entre 1 es 1, por 1 es 1
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Y sería 13 novenos, 1 partido por R
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Por tanto, R sería 9 entre 13
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Pero si resolvemos esto con la calculadora
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Me da 0,69
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Esto sería la resistencia
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Voy a ver si quito estos rayajes
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He dicho 0,69, ¿verdad?
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Esto sería la resistencia equivalente al circuito
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La resistencia total
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Y entonces, puedo calcular la intensidad total como V total, que es 9, partido por R total, que es 0,69.
00:24:59
Me voy a la calculadora otra vez.
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Sabéis que en un examen podéis usar calculadora, ¿eh?
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y me da pues 13 prácticamente
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que coincide con la que he calculado
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haciendo el procedimiento más sencillo anterior
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entonces ya sería de 3
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coincide
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esto es una comprobación
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simplemente que estoy haciendo
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pero no es necesario para resolver los ejercicios
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¿de acuerdo?
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bueno pues
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lo que vamos a hacer ahora es
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comprobar
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comprobar el funcionamiento de esto
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con el simulador de circuitos
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en este simulador
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no, bondillas
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y resistencias si hay, lo que no vais
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a encontrar son motores
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entonces en lugar de un motor vamos a
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poner otra resistencia
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y vamos a hacernos este circuito con el
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simulador
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y comprobar que se nos cumple
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que nos salen estos mismos
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datos y así vamos aprendiendo a
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poner los aparatos de medida en el
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circuito. Bueno, pues voy a minimizar esta pantalla de forma que se siga viendo el resultado
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y vamos a abrir el simulador. Esto lo vais haciendo en casa vosotros también y así
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comprobamos, hacemos un poco más ameno la clase y comprobamos el resultado. Lo primero
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que tenemos que hacer al sacar el elemento es ponerle el valor apropiado. La pila según
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sale del programa ya tiene 9 voltios, no hay que tocarla. Pero si cogemos una resistencia
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lo primero que vamos a hacer es cambiarle su valor a 3 ohmios para que sea la resistencia
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del circuito de arriba. Después vamos a sacar una bombiña y vamos a cambiarle su valor
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a un ohmio para que coincida con nuestro problema
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y aquí ya os he dicho motores creo que no hay
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entonces vamos a volver a coger otra resistencia
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y su valor va a ser de 9 ohmios
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entonces si mostramos los valores
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dándole aquí a esta etiqueta
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coincide con nuestro problema
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3 ohmios, 1 ohmios, 9 ohmios y 9 voltios
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Para saber los resultados voy a tener que conectar amperímetros en cada una de las ramas
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Al lado de cada elemento le voy a poner en serie pegadito a él un amperímetro
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Para que me mida la corriente y me dé los resultados del problema
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Y ver así que lo he hecho bien
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Y después ya es ir añadiendo trocitos de cable por todas partes
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bueno pues
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como veis lo que marcan los aparatos
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de medida
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coincide con lo que hemos obtenido en el problema
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el voltaje pues si queréis
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podríamos comprobar
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que por todos los elementos
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del circuito
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el voltaje es 9 voltios
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ahora mismo se lo tengo conectado
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a esta resistencia de aquí
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pero si se lo conecto a la bombilla
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a sus dos terminales
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también me daría 9 voltios
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y si se lo conecto a la resistencia de arriba
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también me daría 9 voltios
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entonces este ejercicio
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hemos comprobado con el simulador
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que lo tenemos bien hecho
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lo que vamos a hacer ahora
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es que os voy a proponer
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un ejercicio para vosotros
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y lo resolvéis
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siguiendo todos estos pasos
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y después si queréis
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ya os podéis entretener
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en hacerlo también con el simulador
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de mecanismo
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lo importante es que lo hagáis en papel
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y que sepamos resolverlo
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bueno, como estáis muy calladitos
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doy por supuesto que lo estáis
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entendiendo todo perfectamente
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y vamos a, os vais a enfrentar
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a vuestro primer
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problema vosotros solitos
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vamos a dejar 5 minutos
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y después lo resolvemos
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pues lo voy a complicar un poco
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poniendo la resistencia
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poniendo sus valores en kilo ohmios
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pero por eso tampoco
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tiene por qué ser mucho más complicado
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entonces, esta resistencia
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vamos a suponer que tiene un valor de 2K
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de 2 kilo ohmios
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esta va a ser de 5K
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5 kilo ohmios
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y esta de aquí de 10K
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de 10 kilo ohmios
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las conectamos en paralelo
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y
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vamos a usar una batería
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de 10 voltios
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que está en paralelo
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con el resto del sistema
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bueno pues en estos momentos
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dejo de grabar
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os dejo 5 o 7 minutillos
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para que lo resolváis vosotros
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y después volvemos a
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iniciar la grabación
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para resolver
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¿de acuerdo?
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el ejercicio
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voy a detener la grabación
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- Subido por:
- Carolina F.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
- Visualizaciones:
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- Fecha:
- 18 de enero de 2021 - 10:22
- Visibilidad:
- Público
- Centro:
- IES ALPEDRETE
- Duración:
- 33′ 24″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1920x1080 píxeles
- Tamaño:
- 84.22 MBytes