Zirkuitu elektriko

Zirkuitu elektriko konplexuak 

 

Elektrizitatea eta zirkuitu elektrikoak aztertzeko orain arte egindako jardueretan, zirkuitu elektriko sinpleenen berri jaso duzue.  

 

Zirkuitu horietan sorgailua (pila), operadorea (bonbilla, motorra, erresistentzia…), kontrolagailua (sakagailua edo etengailua) eta eroaleak (kobrezko hariak, kableak) erabili ditugu. 

 

Aurreko jardueretako ariketei esker, badakizue zer diren zirkuitu sinple horiek, baita elektrizitatearekin lotura duten kontzeptu nagusiak ere: potentzial-diferentzia, korrontearen intentsitatea eta erresistentzia. 

 

Baina, pentsa dezakezuen bezala, zirkuitu elektriko guztiak ez dira hain sinpleak, askotan eta askotan elementu gehiago izaten baitituzte. Zirkuitu konplexuago horiei buruz zer dakizuen aztertu nahi dugu jarduera honetan. 

 

• Saia zaitezte honako galdera hauek aztertzen, ikaskideekin mintzatuz. 

 

1. Teknologiako gelan dagoen zirkuitua, zuek orain arte ikusi dituzuen zirkuituen antzekoa ote da? Elementu gehiago dituela nahiko garbi dago, ezta? Zenbat bonbilla daude, esate baterako, zirkuitu horretan? Pentsatu al duzue inoiz bonbilla horiek nola dauden ipinita zirkuitu horretan? 

 

2. Pentsatu al duzue nolakoa izan daitekeen jostailu elektrikoen zirkuitua? Ba al dakizue nola jartzen diren pilak jostailu horietan? Zenbat erabiltzen dira? Eta walkman batean? Zer osagai nagusi ditu ile-lehorgailu batek? 

 

3. Teknologiako gelara itzulita, zenbat tresna daude konektaturik (edo konekta daitezke) bertako zirkuitura? Eta ikasgela batean? Eta informatikako gelan? Zenbat ordenagailu daude zirkuitu horretan? Nola daude konektaturik? 

 

4. Zer gertatuko zaio korrontearen intentsitateari, potentzial-diferentziari eta erresistentziari kasu horietan guztietan? 

 

Zirkuitu elektrikoak: seriean eta paraleloan egindako muntaketak 

Aurreko jardueran egindako galderek zenbait zalantza sortuko zizkizueten, zirkuitu batean beti ez baitira bertako elementuak, nahitaez, era berean muntatzen. Muntatzeko era horiek zein diren ikasi, eta zalantzak baztertzeko asmoarekin aurkezten dizkizuegu jarduera honetako ariketak. 

 

Gogoratu zirkuituetan orain arte erabili dituzuen tresna guztiek (bonbilla, pila, motor, txirrin, haril, erresistentzia, etengailu, sakagailu eta abarrek), nahiz eta kanpoko itxuran eta barneko funtzioan oso desberdinak izan, badutela berezitasun nabarmena: elektrizitatea pasatzen da elementu horietatik; hau da, korrontearentzat sarrera eta irteera bana du bakoitzak. 

Non eta nola lotzen dira sarrera eta irteera horiek zirkuituan? Horixe ikertuko dugu. 

 

• Egin itzazue hemen behean eta hurrengo orrialdean proposatzen dizkizuegun ariketak. 

 

1. ariketa 

Ariketa honen helburua hauxe da: zirkuituetan bonbillak seriean eta paraleloan jarriz zer gertatzen den ikustea, eta seriean edo paraleloan jartzeak dituen emaitzak aztertzea. 

 

Prozedura 

1. Egin itzazue bonbillak seriean dituen zenbait zirkuitu. Lehenengoan, bonbilla bakarra jarri, eta, hurrengoetako bakoitzean, bonbilla bat gehiago ipiniz joan. Hemen alboan ikus dezakezue nola egin muntaketa, eta behean, zirkuituen grafikoak: 

 

Prozedura (jarraipena) 

2. Lehen, bonbillak seriean jarriz egin dituzu zirkuituak; orain, egin itzazue orain bonbillak paraleloan muntaturik dituzten zirkuituak. Hemen alboko argazkian ikus dezakezue nola jartzen diren paraleloan zirkuitu bateko bonbillak.  

 

Hiruzpalau zirkuitu antolatu behar dituzue, lehen bonbillak seriean ipiniz egin duzuen bezala. Lehenengo zirkuituan, bonbilla bakarra jarri, eta hurrengoetako bakoitzean, bonbilla bat gehiago ipiniz joan. Hemen behean dituzue adierazita zirkuituak, horretarako erabiltzen diren grafikoen bidez. 

 

Azterketa 

Saiakuntza honetan proposatutako ariketen azterketa egiteko, saia zaitezte hemen behean azaltzen dizuegun bideari jarraitzen. 

 

1. Gogora ezazue zein diren zirkuitu elektrikoetan elementuak adierazteko erabiltzen ditugun ikurrak. 

2. Azter ditzagun seriean jarritako bonbillak. Noiz du distira handiagoa bonbillak, bakarrik jartzen dugunean, ala seriean jarritako bonbilla gehiago daudenean? Zenbat eta bonbilla gehiago, orduan eta distira txikiagoa al du bakoitzak? Esplikatuko al zenukete zergatik izan daitekeen hori? 

3. Zer gertatzen da seriean jarritako bonbilletako bat kentzen badugu? Egin ezazue proba bonbilla bat kenduz, bonbillak seriean dauzkan zirkuitu batean. Zer gertatuko da seriean jarritako gainerako bonbillekin, haietako bat erretzen bada? Zergatik gertatzen ote da hori? 

4. Goazen orain paraleloan jarritako bonbilletara. Horrelako zirkuitu batean, noiz du distira handiagoa bonbillak, bakarrik jartzen dugunean, ala zirkuituan seriean/paraleloan jarritako bonbilla gehiago daudenean? Esplikatuko al zenukete zergatik izan daitekeen hori? 

5. Zer gertatzen da paraleloan jarritako bonbilletako bat kentzen badugu? Egin ezazue proba bonbilla bat kenduz. Zer gertatuko litzateke bonbillak paraleloan muntatutako zirkuitu batean, bonbilla bat erreko balitz? Zergatik gertatzen ote da hori? 

 

2. ariketa 

Bigarren ariketa honen helburua hauxe da: pilak seriean eta paraleloan jartzen direnean lortzen diren emaitzak aztertzea. 

 

Prozedura 

1. Egin itzazue hiru zirkuitu. Batean, pila bakarra ipiniko duzue; bigarrenean, bi pila seriean; eta hirugarrenean, hiru pila seriean.  

 

Hemen alboan ikus dezakezue zirkuitu horietako baten argazkia. 

 

2. Egin ezazue gauza bera (beste hiru zirkuitu eraikiz), pilak paraleloan jarriz. 

 

Hemen alboko argazkian ikus dezakezuw pilak paraleloan muntaturik dituen zirkuitu bat. 

 

Grafikoa 

Zirkuitu elektrikoak adierazteko erabiltzen diren ikurrekin, hemen behekoen antzeko grafikoak marraz daitezke goiko prozeduretan proposatutako zirkuituak irudikatzeko. Ezkerrekoak pilak seriean dituzten zirkuituak adierazteko dira, eta eskuinekoak, berriz, pilak paraleloan muntaturik dituztenak. 

Azterketa 

Saiakuntzaren ondoren, azterketa egiteko garaia duzue, eta hori bideratzeko, saia zaitezte hemen behean azaltzen dizuegun bideari jarraitzen. 

 

1. Saiakuntzan ikusitakoaren arabera, zer gertatzen zaio bonbillaren argitasunari seriean pila gehiago ipini ahala? Pilak seriean jartzen ditugunean, nolakoa da potentzial-diferentzia osoa? 

2. Zer gertatzen da piletako bat kentzen badugu? 

3. Eta pilak paraleloan jarriz gero, zer gertatzen da? Nolakoa da potentzial-diferentzia osoa pilak paraleloan jartzen ditugunean? 

4. Zer gertatzen da piletako bat kentzen badugu? 

 

3. ariketa 

Hirugarren ariketa honen helburua erresistentziak seriean jartzen direnean lortzen diren emaitzak aztertzea da. 

 

Prozedura 

1. Egin ezazue zirkuitu elektriko bat erresistentziak seriean ipiniz. Hartu, esate baterako, hiru erresistentzia desberdin, jarri seriean, polimetroa erabili bakoitzaren erresistentzia neurtzeko, eta, ondoren, hiruren erresistentzia neurtu(seriean jarrita daudela). 

2. Osa ezazue behekoaren antzeko taula bat. 

 

R1                                               R2                           R3                            ERRESISTENTZIA OSOA 

–                                                  –                              –                             ––––––––––––––––––––– 

–                                                  –                              –                             ––––––––––––––––––––– 

–                                                  –                              –                             ––––––––––––––––––––– 

 

Azterketa 

Nola kalkula daiteke seriean jarritako erresistentziek duten erresistentzia osoa? Hemen beheko formula hau horretarako egokia dela esango al zenukete? 

 

RO = R1 +R2 + R3 

4. ariketa 

 

Laugarren ariketa honen helburua erresistentziak paraleloan jartzen direnean lortzen diren emaitzak aztertzea da. 

 

Prozedura 

1. Egin ezazue zirkuitu elektriko bat bi erresistentzia paraleloan ipiniz; erabil ezazue polimetroa bakoitzaren erresistentzia neurtzeko, eta, ondoren, bien erresistentzia (paraleloan) neurtu. 

2. Jasotako datuekin, osa ezazue hor behekoaren antzeko taula. 

 

R1                         R2                             ERRESISTENTZIA OSOA (RO) 

_                           _                                ________________________ 

_                           _                                ________________________ 

Azterketa eta ondorioak 

1. Erresistentziak seriean aztertu genituenean, erraz ikus zitekeen nola kalkulatu erresistentzia osoa, erresistentzia bakoitzaren balioa ezagutuz, baina paraleloan jarritako erresistentziekin gauza harrigarria gertatzen da: erresistentzia osoaren balioa erresistentzia txikienarena baino txikiagoa da. Nola izan daiteke hori? 

 

Itxura batean harrigarria dirudien gertakari horren esanahia ulertzeko, pentsa ezazue, karga elektrikoentzat, erresistentziak bidean gainditu beharreko zailtasunak direla. Bide baten ordez bi, hiru edo gehiago jartzen badizkiozue kargari (nahiz bide bakoitzak bere zailtasunak izan), batetik edo bestetik igarotzeko aukera izango duenez, kargarentzat, azken batean, zirkuitu osoaren eragozpena (erresistentzia) txikiagoa da. 

 

2. Nola kalkula daiteke paraleloan jarritako hainbat erresistentziak duten erresistentzia osoa? Hemen beheko formula hau horretarako egokia dela esango al zenukete? 

 

1        1      1

— =  — + —

RO    R1    R2 

 

3. Konpara itzazue, polimetroarekin egindako neurketak eta formula aplikatuz, lortzen diren emaitzak. Erantzunak beheko taula honen antzeko batean ipini. 

 

NEURKETAREN EMAITZA                                KALKULUAREN EMAITZA 

 

4. Egiten ari garen azterketa orokortzeko, zirkuitua bi erresistentziarekin egin beharrean, hirurekin egin dezakezue. Egin ezazue saiakuntza, lehen birekin bezala, orain hiru erresistentziarekin, eta erabili polimetroa, bakoitzaren erresistentzia eta hirurek guztira duten erresistentzia osoa neurtzeko. Jasotako datuekin, osa ezazue hor behekoaren antzeko taula. 

 

R1                  R2                      R3                      ERRESISTENTZIA OSOA (RO) 

 

5. Goiko taula horretan agertzen diren balioak bat al datoz lehen esan dugunarekin? Hemen beheko formula hau egokia ote da kalkuluak egiteko? 

 

 1       1      1     1  

— =  — + — + —

RO    R1    R2   R3 

 

6. Konpara itzazue polimetroarekin egindako neurketak eta formula aplikatuz lortzen diren emaitzak. Erantzunak beheko taula honen antzeko batean ipini. 

 

NEURKETAREN EMAITZA                KALKULUAREN EMAITZA

_________________________          __________________________

_________________________          __________________________ 

 

7. Jarduera honetako ariketetan egindako saiakuntzak eta azterketak kontuan hartuz, zein ondorio ateratzen dituzue?