3º ESO · Tecnología

Circuitos
Eléctricos
Electrical
Circuits

Unidad 4 · Oxford University Press · Nivel ESO

Unit 4 · Oxford University Press · Secondary Level

¿Qué es la electricidad?

What is electricity?

La corriente eléctrica es un flujo continuo de cargas eléctricas. Cuando estas cargas fluyen a través de un conductor, las llamamos electrones. Un circuito eléctrico es un conjunto de componentes conectados por los que puede circular una corriente eléctrica.

Electric current is a continuous flow of electric charges. When these charges flow through a conductor, we call them electrons. An electrical circuit is a set of connected components through which electric current can flow.

Magnitudes Eléctricas

Electrical Quantities

🔋

Tensión (Voltaje)

Voltage

Medida de la energía disponible para mover electrones. Se mide en voltios (V) con un voltímetro conectado en paralelo.

Measure of energy available to move electrons. Measured in volts (V) with a voltmeter connected in parallel.

V = I · R

Intensidad (Corriente)

Electric Current

Carga que atraviesa un punto del circuito por segundo. Se mide en amperios (A) con un amperímetro en serie.

Charge flowing through a point per second. Measured in amperes (A) with an ammeter connected in series.

I = Q / t
🌡️

Resistencia

Resistance

Medida de lo difícil que es para los electrones circular por los componentes. Se mide en ohmios (Ω).

Measure of how hard it is for electrons to flow through components. Measured in ohms (Ω).

R = V / I
💡

Potencia Eléctrica

Electrical Power

Velocidad a la que un receptor transforma la energía eléctrica. Se mide en vatios (W).

Rate at which a load converts electrical energy. Measured in watts (W).

P = V · I

Energía Eléctrica

Electrical Energy

Energía consumida por un receptor en un tiempo determinado. Se calcula como E = P · t y se mide en joules o kWh.

Energy consumed by a device over time. Calculated as E = P · t, measured in joules or kWh.

E = V · I · t
📐

Resistividad

Resistivity

Propiedad del material que indica su resistencia eléctrica. Depende de la longitud, sección y material del conductor.

Property of the material indicating its electrical resistance. Depends on length, cross-section and conductor material.

R = ρ · (L/A)

💡 Corriente Continua y Alterna

💡 Direct and Alternating Current

La corriente continua (CC) fluye siempre en la misma dirección (pilas, baterías). La corriente alterna (CA) cambia periódicamente de dirección y magnitud (red eléctrica doméstica, 230V / 50Hz en España).

Direct current (DC) always flows in the same direction (batteries). Alternating current (AC) periodically changes direction and magnitude (household supply, 230V / 50Hz in Spain).

Componentes de un Circuito

Circuit Components

TipoType ComponenteComponent FunciónFunction SímboloSymbol
GeneradoresGenerators Pila / Célula electroquímicaBattery / Electrochemical cell Produce corriente eléctrica por reacción químicaProduces current via chemical reaction ⊣⊢
Batería (varias pilas)Battery (multiple cells) Mayor tensión disponibleHigher voltage available ⊣⊣⊢⊢
ReceptoresLoads BombillaLight bulb Transforma electricidad en luzConverts electricity into light
ResistenciaResistor Transforma electricidad en calorConverts electricity into heat
MotorMotor Transforma electricidad en movimientoConverts electricity into motion M
Timbre / ZumbadorBell / Buzzer Transforma electricidad en sonidoConverts electricity into sound 🔔
Dispositivos de maniobraSwitching devices InterruptorSwitch Abre o cierra el circuitoOpens or closes the circuit / —
PulsadorPush button Cierra el circuito mientras se pulsaCloses circuit while pressed ⊏⊐
Interruptor de 3 víasThree-way switch Dirige la corriente por una rama u otraDirects current through one branch or another /\
ReléRelay Interruptor controlado electromagnéticamenteElectromagnetically controlled switch 🔲
SeguridadSafety FusibleFuse Corta la corriente si es excesiva (protege el circuito)Cuts current if excessive (protects the circuit) ——

Componentes Electrónicos Electronic Components

📻

Resistencias Variables

Variable Resistors

Potenciómetro: valor ajustable entre 0 y máximo.
LDR: resistencia disminuye con la luz.
NTC/PTC: resistencia varía con la temperatura.

Potentiometer: adjustable value.
LDR: resistance decreases with light.
NTC/PTC: resistance varies with temperature.

🔋

Condensador

Capacitor

Almacena energía eléctrica. La capacidad se mide en faradios (F). Útil en temporizadores y filtros de señal.

Stores electrical energy. Capacitance measured in farads (F). Useful in timers and signal filters.

➡️

Diodo / LED

Diode / LED

Solo permite el paso de corriente en un sentido. El LED emite luz al paso de la corriente. Tiene ánodo (A) y cátodo (K).

Only allows current in one direction. The LED emits light when current flows. Has anode (A) and cathode (K).

🔬

Transistor

Transistor

Componente semiconductor con base (B), colector (C) y emisor (E). Funciona como interruptor o amplificador de corriente.

Semiconductor component with base (B), collector (C) and emitter (E). Works as a switch or current amplifier.

🖥️

Circuito Integrado

Integrated Circuit

Contiene muchos componentes miniaturizados. Puede ser analógico o digital. Usado en amplificadores, microcontroladores, etc.

Contains many miniaturized components. Can be analogue or digital. Used in amplifiers, microcontrollers, etc.

Ley de Ohm

Ohm's Law

La ley fundamental de los circuitos

The fundamental law of circuits

La Ley de Ohm establece que la intensidad de corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia.

Ohm's Law states that the current through a conductor is directly proportional to the voltage applied and inversely proportional to the resistance.

V
I
R

Tapa la magnitud que quieres calcular:
V = I · R  |  I = V / R  |  R = V / I

Cover the quantity you want to calculate:
V = I · R  |  I = V / R  |  R = V / I

Calcular Voltaje (V)

Calculate Voltage (V)

Cuando conoces la intensidad y la resistencia

When you know current and resistance

V = I × R

Calcular Intensidad (I)

Calculate Current (I)

Cuando conoces el voltaje y la resistencia

When you know voltage and resistance

I = V / R

Calcular Resistencia (R)

Calculate Resistance (R)

Cuando conoces el voltaje y la intensidad

When you know voltage and current

R = V / I

Leyes de Kirchhoff Kirchhoff's Laws

1ª Ley de Kirchhoff — Ley de Nodos (Corrientes)

1st Kirchhoff's Law — Current Law (KCL)

La suma de todas las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las que salen.

The sum of all currents entering a node equals the sum of currents leaving it.

Σ Ientran = Σ Isalen

Ejemplo: Si I₁ = 3A entra y I₂ = 1A sale, entonces I₃ = 2A debe salir también.

Example: If I₁ = 3A enters and I₂ = 1A leaves, then I₃ = 2A must also leave.

2ª Ley de Kirchhoff — Ley de Mallas (Voltajes)

2nd Kirchhoff's Law — Voltage Law (KVL)

La suma de todas las tensiones en una malla cerrada es igual a cero. En otras palabras, la tensión del generador se reparte entre todos los receptores.

The sum of all voltages around a closed loop equals zero. In other words, the generator voltage is distributed among all loads.

Vbat = VR1 + VR2 + ... + VRn

Potencia y Energía Power and Energy

Potencia Eléctrica

Electrical Power

Energía transferida por unidad de tiempo.
Unidad: vatio (W)

Energy transferred per unit time.
Unit: watt (W)

P = V · I = I² · R
🕐

Energía Eléctrica

Electrical Energy

Energía consumida a lo largo del tiempo.
Unidad: julio (J) o kWh

Energy consumed over time.
Unit: joule (J) or kWh

E = P · t

🧮 Calculadora de Ohm 🧮 Ohm's Law Calculator

Calcula cualquier magnitud Calculate any quantity

Selecciona qué quieres calcular e introduce los otros dos valores:

Select what you want to calculate and enter the other two values:

Circuitos en Serie y Paralelo

Series and Parallel Circuits

⛓️ Circuito en Serie

⛓️ Series Circuit

R1 R2
  • La intensidad es la misma en todos los puntos
  • La tensión se divide entre los receptores
  • Rtotal = R₁ + R₂ + R₃ + ...
  • Si falla uno, el circuito se interrumpe
  • Cuantos más receptores, menos corriente
  • Current is the same at every point
  • Voltage divides among loads
  • Rtotal = R₁ + R₂ + R₃ + ...
  • If one fails, the circuit breaks
  • More components = less current

🔀 Circuito en Paralelo

🔀 Parallel Circuit

R1 R2
  • La tensión es la misma en todas las ramas
  • La intensidad total se divide entre ramas
  • 1/Rt = 1/R₁ + 1/R₂ + ...
  • Si falla uno, el resto sigue funcionando
  • Rtotal siempre menor que la menor R
  • Voltage is the same in every branch
  • Total current splits between branches
  • 1/Rt = 1/R₁ + 1/R₂ + ...
  • If one fails, the rest keep working
  • Rtotal always less than smallest R

Circuito Mixto Mixed Circuit

🔀 Combinación serie-paralelo

🔀 Series-parallel combination

Los circuitos reales suelen combinar partes en serie y partes en paralelo. Para analizarlos se usan las Leyes de Kirchhoff:

Real circuits often combine series and parallel sections. To analyse them, Kirchhoff's Laws are applied:

  • La suma de corrientes en cada nodo es cero (1ª Ley)
  • La suma de tensiones en cada malla es cero (2ª Ley)
  • Sum of currents at each node is zero (1st Law)
  • Sum of voltages around each loop is zero (2nd Law)

💡 Divisor de Tensión (Serie)

💡 Voltage Divider (Series)

El circuito en serie más común se llama divisor de tensión. Divide la tensión de entrada en dos valores diferentes que dependen de los valores de las resistencias conectadas en serie.

The most common series circuit is a voltage divider. It divides the input voltage into two different values depending on the series-connected resistor values.

VR2 = V · R₂ / (R₁ + R₂)

🧮 Ejercicios: Ley de Ohm

🧮 Exercises: Ohm's Law

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Tu progreso en esta sección

Your progress in this section

1
Calcular Voltaje Calculate Voltage FÁCIL

Una resistencia de 200 Ω está conectada a una batería. Por ella circula una corriente de 0,05 A. ¿Cuál es el voltaje de la batería?

A 200 Ω resistor is connected to a battery. A current of 0.05 A flows through it. What is the battery voltage?

R = 200 Ω  |  I = 0,05 A  |  V = ?
2
Calcular Intensidad Calculate Current FÁCIL

Una bombilla tiene una resistencia de 1200 Ω. Está conectada a la red de 230 V. ¿Qué intensidad circula por ella?

A light bulb has a resistance of 1200 Ω. It is connected to a 230 V supply. What current flows through it?

R = 1200 Ω  |  V = 230 V  |  I = ?
3
Calcular Resistencia Calculate Resistance FÁCIL

Por un conductor circulan 3 A conectado a una pila de 9 V. ¿Cuál es su resistencia?

A conductor carries 3 A when connected to a 9 V battery. What is its resistance?

V = 9 V  |  I = 3 A  |  R = ?
4
Potencia Eléctrica Electrical Power MEDIO

Una resistencia de 100 Ω está conectada a 12 V. Calcula: a) la intensidad que circula, b) la potencia que disipa.

A 100 Ω resistor is connected to 12 V. Calculate: a) the current that flows, b) the power dissipated.

V = 12 V  |  R = 100 Ω
5
Energía Consumida Energy Consumed MEDIO

Una bombilla de 60 W está encendida durante 8 horas. ¿Cuánta energía ha consumido en kWh? ¿Y en julios?

A 60 W light bulb is on for 8 hours. How much energy has it consumed in kWh? And in joules?

P = 60 W  |  t = 8 h
6
Problema Avanzado Advanced Problem DIFÍCIL

El motor de un coche eléctrico funciona a 400 V y consume 50 A. Calcula su potencia en kW y en CV (1 CV = 746 W). ¿Cuántas horas puede funcionar con una batería de 60 kWh?

An electric car motor operates at 400 V and consumes 50 A. Calculate its power in kW and in HP (1 HP = 746 W). How many hours can it run with a 60 kWh battery?

V = 400 V  |  I = 50 A  |  Ebat = 60 kWh

🛠️ Ejercicios: Circuitos

🛠️ Exercises: Circuits

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Tu progreso en esta sección

Your progress in this section

1
Identificar Componentes Identify Components FÁCIL

¿Qué componente del circuito transforma la energía eléctrica en movimiento?

Which circuit component converts electrical energy into movement?

2
Serie vs Paralelo Series vs Parallel FÁCIL

En un circuito en serie con tres bombillas, una de ellas se funde. ¿Qué ocurre con las otras dos?

In a series circuit with three bulbs, one burns out. What happens to the other two?

3
Resistencia Equivalente Serie Equivalent Resistance (Series) MEDIO

Calcula la resistencia equivalente y la intensidad de un circuito en serie con R₁ = 100 Ω, R₂ = 200 Ω, R₃ = 300 Ω, conectado a una pila de 9 V.

Calculate the equivalent resistance and current of a series circuit with R₁ = 100 Ω, R₂ = 200 Ω, R₃ = 300 Ω, connected to a 9 V battery.

R₁ = 100 Ω  |  R₂ = 200 Ω  |  R₃ = 300 Ω  |  V = 9 V
4
Resistencia Equivalente Paralelo Equivalent Resistance (Parallel) MEDIO

Dos resistencias de 100 Ω y 200 Ω están conectadas en paralelo a una batería de 12 V. Calcula: a) la R equivalente, b) la intensidad total, c) la intensidad en cada rama.

Two resistors of 100 Ω and 200 Ω are connected in parallel to a 12 V battery. Calculate: a) equivalent R, b) total current, c) current in each branch.

R₁ = 100 Ω  |  R₂ = 200 Ω  |  V = 12 V
5
Circuito Mixto Mixed Circuit DIFÍCIL

En un circuito mixto: R₁ = 2 kΩ en serie con la combinación en paralelo de R₂ = 1 kΩ y R₃ = 1 kΩ. La batería es de 9 V. Calcula las tensiones e intensidades en cada resistencia. (Pista: calcula primero el paralelo de R₂ y R₃)

In a mixed circuit: R₁ = 2 kΩ in series with the parallel combination of R₂ = 1 kΩ and R₃ = 1 kΩ. Battery is 9 V. Calculate voltages and currents in each resistor. (Hint: first calculate the parallel of R₂ and R₃)

R₁ = 2000 Ω  |  R₂ = 1000 Ω  |  R₃ = 1000 Ω (paralelo)  |  V = 9 V
6
Concepto: LDR y Transistor Concept: LDR and Transistor MEDIO

En un circuito de alarma por luz, ¿qué ocurre con la corriente en la base del transistor cuando la LDR recibe más luz?

In a light alarm circuit, what happens to the base current of the transistor when the LDR receives more light?