Conceptes Bàsics d'Electricitat i Circuits Elèctrics
L'Àtom: La Base de la Matèria
L'àtom és la unitat de què està constituïda la matèria. Està format per un nucli amb protons i neutrons, al voltant del qual giren els electrons. Els electrons tenen càrrega negativa i els protons positiva, i altres partícules com els neutrons no tenen càrrega.
Fonaments Elèctrics
Càrrega Elèctrica
La càrrega elèctrica és una propietat dels cossos que és responsable dels fenòmens elèctrics.
Corrent Elèctric
El desplaçament continu d'electrons es denomina corrent elèctric.
Materials Conductors i Aïllants
Es denominen materials conductors aquells que permeten el pas del corrent elèctric. Per contra, els materials aïllants són aquells que no permeten el pas del corrent elèctric.
Circuits Elèctrics
Un circuit elèctric és un conjunt d'elements connectats entre si pels quals circula un corrent elèctric.
Generadors
Un generador és un dispositiu que origina i proporciona l'energia necessària perquè els electrons es moguin. Poden ser:
- Piles o bateries
- Alternadors o dinamos
- Cèl·lules solars fotovoltaiques
- Cèl·lules d'hidrogen
Té 2 pols, un positiu i un altre negatiu. Els 2 pols s'uneixen mitjançant un fil conductor, generalment de coure o alumini.
Receptors
Els receptors transformen l'energia elèctrica en un altre tipus d'energia útil.
Elements de Control i Protecció
Els dispositius de control i maniobra permeten dirigir o interrompre a voluntat el pas del corrent elèctric. Els dispositius de protecció interrompen el pas del corrent quan aquest és molt elevat.
Esquemes de Circuits
Un esquema d'un circuit elèctric és una representació gràfica en la qual s'utilitzen els símbols dels elements que formen el circuit.
Connexió d'Elements en un Circuit
Els elements d'un circuit poden connectar-se de dues maneres:
- En sèrie: els uns a continuació dels altres, de manera que la sortida d'un element és l'entrada del següent.
- En paral·lel: de manera que cada element va en una derivació, amb la qual cosa tots tenen la mateixa entrada i sortida.
Efectes del Corrent Elèctric
El corrent elèctric causa diversos efectes sobre els elements que travessa i es transforma en altres tipus d'energia que podem aprofitar:
- Calor: Quan els electrons xoquen contra els àtoms dels materials pels quals circulen, una part de l'energia que transporten esdevé calor. Els elements utilitzats per a produir calor es denominen resistències.
- Llum: Quan són travessats per un corrent elèctric, els cossos incrementen la temperatura. Quan aquest augment és notable, comencen a emetre llum; aquest fenomen es denomina incandescència.
- Moviment: La conversió d'energia elèctrica en moviment es duu a terme a través de motors.
Magnituds Elèctriques Bàsiques
La càrrega és la quantitat d'electricitat emmagatzemada en un cos. Les magnituds elèctriques bàsiques són:
- Tensió o Voltatge (V): Indica la diferència d'energia elèctrica entre 2 punts d'un circuit. Es designa amb la lletra V i es mesura en volts (V).
- Intensitat del Corrent (I): És la quantitat d'electrons que passa per un punt determinat del circuit en un segon. Es designa amb la lletra I i es mesura en amperes (A).
- Resistència Elèctrica (R): És l'oposició que exerceixen els elements del circuit al pas del corrent elèctric. Es designa per mitjà de la lletra R i es mesura en ohms (Ω).
Instruments de Mesura Elèctrica
- Voltímetre: Mesura la tensió elèctrica. Té diverses escales, en volts (V) o en mil·livolts (mV).
- Amperímetre: Mesura la intensitat del corrent. S'ha de seleccionar l'escala adequada al corrent que s'ha de mesurar, que pot estar en amperes (A) o en mil·liamperes (mA).
- Polímetre (Multímetre): Serveix per a fer mesuraments de distintes magnituds elèctriques en diferents escales de mesura.