Fonaments d'electricitat: circuits, magnituds i llei d'Ohm
Conceptes fonamentals: energia i electricitat
Energia: permet fer funcionar totes les coses.
Electricitat: font d'energia molt important; sense ella no seria possible una societat desenvolupada.
Àtom: part (invisible) de la molècula. Són esfèrics i petits, formats per protons, neutrons i electrons.
Càrrega elèctrica: moviment d'electrons a través d'un material.
El circuit elèctric i el seu funcionament
Circuit elèctric: conjunt d'elements enllaçats de tal manera que permeten el pas del corrent elèctric (format per electrons).
Pila (generador): subministra l'energia necessària per moure els electrons.
- Camí interromput > circuit obert > no hi ha corrent.
- Camí no interromput > circuit tancat > produeix corrent.
Per què es produeix corrent en un circuit:
- Tots els components estan connectats entre ells.
- El camí no està interromput.
- El circuit comença en un pol de la pila i acaba en l'altre.
Esquema elèctric: representació gràfica del circuit en la qual es mostren les connexions dels diferents elements representats per símbols.
Tipus de corrent elèctric: CC i CA
CC (Corrent Continu): corrent elèctric que es desplaça sempre en el mateix sentit. El sentit convencional del CC és del pol positiu (+) al pol negatiu (-) (DC, direct current).
CA (Corrent Altern): corrent que canvia de sentit contínuament (AC, alternating current).
Components principals d'un circuit
Generador: subministra energia.
- Generadors de CC:
- Piles: transformen energia química en elèctrica.
- Acumuladors: piles recarregables (molts junts formen una bateria).
- Dinamos: transformen energia mecànica en elèctrica.
- Generadors de CA:
- Alternadors: transformen energia mecànica en elèctrica.
Magnituds elèctriques i la Llei d'Ohm
Tensió (f.e.m. - força electromotriu): energia amb la qual un generador és capaç d'impulsar els electrons a través d'un circuit. Es mesura en voltatge (V) (en honor a Alessandro Volta).
Intensitat: nombre de càrregues elèctriques que travessen el circuit per unitat de temps. Es mesura en amperes (A) (en honor a André-Marie Ampère). La unitat de càrrega elèctrica és el coulomb (C), equivalent a la càrrega de 3,6 trilions d'electrons.
Resistència elèctrica: dificultat que ofereixen els materials al pas del corrent elèctric. La unitat de resistència és l'ohm (Ω) (en honor a Georg Simon Ohm).
- Conductors: deixen passar el corrent amb facilitat (metalls).
- Aïllants: no deixen passar el corrent (no-metalls).
- Semiconductors: si en modifiquem les característiques, poden actuar com a conductors o com a aïllants (seleni, silici, germani).
Potència: capacitat d'un receptor de realitzar la seva funció més intensivament i més ràpidament. Es mesura en watts (W).
Llei d'Ohm: la intensitat del corrent elèctric que circula per un circuit és directament proporcional a la tensió que hi apliquem i inversament proporcional a la resistència que ofereix.
- I = V / R
- V = R · I
- R = V / I
Compatibilitat i seguretat elèctrica
Compatibilitat dels elements del circuit:
- Classe de corrent: comprovar si és de CC (vigilant la polaritat en connectar-lo) o de CA.
- Voltatge: la tensió que el receptor rep del generador ha de ser l'adequada.
- Potència: ha de ser subministrada pel generador i adequada a les característiques del circuit.
Curtcircuit: accident que es produeix en un circuit elèctric quan, per falta de resistència, es provoca un augment sobtat de la intensitat que genera un despreniment de calor que pot resultar perillós.