Labo Élec

simulador de laboratorio eléctrico
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Ficha de recordatorio

Generadores y receptores reales

Bastaya

Una fuente real tiene resistencia interna: su tensión baja cuando suministra corriente. La ley de Ohm generalizada, U = E − r·I, cuenta esa pérdida.

Un generador real tiene una f.e.m. E y una resistencia interna r: cuando suministra I, su tensión en bornes cae a U = E − r·I. En vacío U = E; en cortocircuito I_cc = E / r.

Un receptor activo (motor, acumulador en carga) tiene una f.c.e.m. E' y una resistencia interna r': U = E' + r'·I. La potencia E'·I se vuelve mecánica o química, r'·I² se pierde en calor. En una malla con generador y receptor: I = (E − E') / (r + r' + R).

Fórmulas

Generador realU = E − r · I
MagnitudSímboloUnidad
F.e.m.EV
Resistencia internarΩ
Tensión en bornesUV
Receptor activoU = E' + r' · I
MagnitudSímboloUnidad
F.c.e.m.E'V
Resistencia internar'Ω
Ley de Ohm generalizadaI = ΣE − ΣE'ΣR
MagnitudSímboloUnidad
IntensidadIA
Suma de resistencias de la mallaΣRΩ
CaracterísticaU = f(I) : droite de pente −r, ordonnée à l'origine E

Ejemplo resuelto

Una pila de f.e.m. E = 9 V y resistencia interna r = 1,5 Ω alimenta una resistencia R = 28,5 Ω. ¿Qué corriente suministra, cuál es su tensión en bornes? ¿Cuánto valdría la corriente de cortocircuito?

Ley de Ohm generalizada: I = E / (r + R) = 9 / (1,5 + 28,5) = 0,3 A.

U = E − r · I = 9 − 1,5 × 0,3 = 8,55 V: la resistencia interna «se come» 0,45 V.

En cortocircuito (R = 0): I_cc = E / r = 9 / 1,5 = 6 A, y toda la potencia E·I calienta la pila.

Errores clásicos

  • Confundir E y U: la tensión en bornes solo es igual a la f.e.m. en vacío (I = 0).
  • Olvidar r en la malla: la corriente es E / (r + R), no E / R.
  • Equivocar el signo en un receptor: recibe, luego U = E' + r'·I (su tensión es mayor que su f.c.e.m.).

Símbolos CEI

+Pila / acumulador
GFuente de tensión
MMotor

Minimontaje

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Preguntas frecuentes

¿Por qué baja la tensión de una pila al conectar un aparato?
Porque una corriente atraviesa su resistencia interna r y provoca una caída r·I. Cuanto mayor es la corriente (o la pila está más gastada, con r mayor), más se desploma la tensión.
¿Cómo se mide la resistencia interna de un generador?
Se toman dos puntos de la característica U = f(I) (por ejemplo en vacío y en carga): r es la pendiente −ΔU/ΔI. Nunca con el óhmetro, que no se conecta a una fuente.

36 ejercicios en este tema

Este capítulo se trabaja en los itinerarios: Electricidad general, Prepa medida, Ejercicios orientados ISL

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Tiempo simulado00:00:00
Q = I·t-
W = P·t-

Plano de trabajo

Vista esquemática CEI 60617

¿Cómo funciona?

La placa perforada: cada agujero grande es un punto del circuito. En él se inserta una sola pata de componente (resistencia, lámpara...). Los 4 agujeros pequeños de alrededor están conectados a él: ahí se pinchan los puentes y los cables.

  1. Arrastra un componente a la placa: se encaja en la rejilla. R lo gira.
  2. Para unir agujeros grandes vecinos, haz clic en Puente conector en la paleta (o C) y arrastra sobre la placa: se coloca una línea de puentes de golpe. Los agujeros unidos forman un solo nudo.
  3. Para enlaces largos y para la fuente (junto a la placa), tira de un cable de un agujero grande a otro (o a un borne).
  4. En cuanto se cierra un bucle, el circuito se resuelve en tiempo real (Ohm + Kirchhoff) y el esquema lo sigue.
  5. Zoom con la rueda (o + / −, pellizco con dos dedos); arrastra el fondo para desplazarte, 0 encuadra la placa. Los botones + alrededor de la placa añaden una fila o una columna.

Supr eliminar · R girar · C pincel de puentes · Esc cancelar · rueda zoom · arrastra el fondo para desplazarte

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