Unitat 5 (a) MAGNITUDS ELÈCTRIQUES
-
Upload
cristina-rodon -
Category
Education
-
view
1.664 -
download
2
Transcript of Unitat 5 (a) MAGNITUDS ELÈCTRIQUES
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
Departament de Tecnologia 1/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
1. Magnituds elèctriques fonamentals
• Entenem per magnitud tot el que es pot mesurar (ex. en
els cotxes es mesura la seva velocitat).
• Les magnituds fonamentals que caracteritzen el corrent
Magnituds elèctriques
Departament de Tecnologia
• Les magnituds fonamentals que caracteritzen el corrent
elèctric són:
• Tensió
• Intensitat Elèctrica
• Resistència
• Potència2/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
La tensió
La magnitud que ens calcula l’energiaamb la qual un generador és capaç
d’impulsar els electrons a través d’un circuit
1.1. La TENSIÓ (V)
Magnituds elèctriques
Departament de Tecnologia
d’impulsar els electrons a través d’un circuit
s’anomena tensió (o f.e.m=forçaelectromotriu.).
Unitats: Volts
3/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
La intensitat elèctrica és el nombre de càrregues
elèctriques que travessa el circuit per unitat de temps.
1.2. INTENSITAT ELÈCTRICA (I)
Magnituds elèctriques
Unitats: Ampers
Departament de Tecnologia
Unitats: Ampers
1A= 3,6 trilions d’electrons1s
1
segon
4/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
La resistència elèctrica és la dificultat que ofereixen els
materials al pas del corrent elèctric. La unitat de resistència
és l’ohm (Ω), en honor del científic alemany Georges Simon
Ohm.
Magnituds elèctriques
1.3. La RESISTÈNCIA (R)
• Tots els elements d’un circuit tenen resistència, però normalment l’aparell
Departament de Tecnologia
• Tots els elements d’un circuit tenen resistència, però normalment l’aparell receptor és el que en té més.
• Els cables i el generador han de tenir una resistència baixa, que, a efectes pràctics, es considera nul·la.
5/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
La potència és la capacitat que té un receptor de
realitzar la seva funció més intensament i/o amb
més rapidesa, i es mesura en watts.
Magnituds elèctriques
1.4. La POTÈNCIA (P)
Departament de Tecnologia
• Una de les característiques més importants dels receptors
és la seva potència.
• Exemple: un motor més potent que un altre vol dir que
gira més ràpid o que pot suportar esforços més grans.
6/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
Magnituds elèctriques
• La Potència d’un receptor està directament relacionada
amb el voltatge (V) i la Intensitat (I) amb què l’alimenta el
circuit
1.4. La POTÈNCIA (P)
Departament de Tecnologia
P= V x I Potència (P) en Watts
Voltatge o Tensió (V) en Volts
Intensitat (I) en Ampers
7/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
Exemple 1: Càlcul de PotènciesCalcula la potència d’una estufa que, connectada a una tensió de 220 V, és travessat per un
corrent de 10 A d’intensitat.
Magnituds elèctriques
1.4. La POTÈNCIA (P)
La potència de l’estufa serà:P = V • I = 220 V • 10 A = 2 200 W = 2,2 kW
Departament de Tecnologia 8/23
Exemple 2: Càlcul de PotènciaCalcula la intensitat que circularà per un circuit que alimenta un motor de 5 500 W connectat a
una tensió de 220 V.
P = V • I , d’on I = P / VPer tant, la intensitat que passarà pel motor és:
I = 5 500W / 220V = 25A
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
La intensitat del corrent elèctric que circula per
un circuit és directament proporcional a la tensió
Llei d’Ohm
2. La Llei d’Ohm• En un circuit elèctric, les tres magnituds bàsiques (tensió, intensitat i
resistència) estan íntimament relacionades entre si. Aquesta relació
es coneix com la llei d’Ohm
Departament de Tecnologia
un circuit és directament proporcional a la tensióque hi apliquem i inversament proporcional a la
resistència que ofereix.
I= V Intensitat (I) en AmpersR Voltatge o Tensió (V) en Volts
Resistència (R) en Ohms (Ω).
9/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
Exemple 1: Aplicació de la llei D’ohm.
Determina la intensitat que circularà per un receptor de 10 Ω de resistència si
el connectem a un generador que subministra una tensió de 24 V.
Llei d’Ohm
2. La Llei d’Ohm
Departament de Tecnologia
Aplicant la llei d’Ohm, tenim que: 24
2,410
VVI AR
= = =Ω
10/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
Magnituds elèctriques
• Classe de corrent
Comptabilitat dels elements d’un circuit
Departament de Tecnologia
• Voltatge
• Potència
11/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
3. Circuits en sèrie i circuits en paral·lel
• Fins ara hem vist circuits alimentats per un generador en
els quals funciona un sol receptor a la vegada. Però hi ha
circuits que disposen de diferents receptors alimentats perun generador o més d’un.
Circuits en sèrie
Departament de Tecnologia
un generador o més d’un.
• Aquests elements poden estar connectats de maneres
diferents: connexió en sèrie, connexió en paral·lel oderivació, i connexió mixta.
•La manera de connectar els diferents elements en un circuit
té molta importància ja que afecta les característiqueselèctriques del circuit.
12/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
3.1. Circuits en sèrie
•Quan en un circuit els diferents
elements estan connectats un darrerel’altre diem que estan connectats en
sèrie.
Connexió en sèrie de receptors•En un circuit que alimenta més d’un receptor, els receptors queestan en sèrie estan connectats un a continuació de l’altre.
IT No funciona cap
làmpada perquè
Circuits en sèrie
Departament de Tecnologia
La pila, l’interruptor i la làmpada
estan connectats en sèrie.
làmpara fosa
Característiques receptors connectats en sèrie:
a)
Per tant, si es desconnecta un receptor, el circuit queda obert,
s’interromp el corrent i deixen de funcionar tots els receptors
I1 I2 I3
làmpada perquè
circuit queda obert
IT=I1=I2=I3
13/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
3.1. Circuits en sèrieConnexió en sèrie de receptors
làmpara fosa
VT
V1 V2 V3
Circuits en sèrie
Departament de Tecnologia
làmpara fosa
Característiques receptors connectats en sèrie:
a) IT=I1=I2=I3b) La tensió del generador es reparteix entre els receptors de manera
directament proporcional a la seva resistència.
VT=V1+V2+V3
14/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
Circuits en sèrie: Aplicacions
La connexió de receptors en sèrie no té aplicació pràctica, excepte en la connexió de
resistències en els circuits electrònics i en algunes instal·lacions molt concretes, com la
d’algunes garlandes de bombetes de colors de l’arbre de Nadal.
3.1. Circuits en sèrie
Circuits en sèrie
Departament de Tecnologia 15/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
Connexió en paral·lel de receptors
En un circuit que alimenta dos o més receptors, aquests receptors estan connectats en paral·lel
si el corrent es reparteix entre tots ells, de manera que es pot tancar el circuit percadascun dels receptors.
Circuits en parallel
3.2. Connexió en paral·lel o derivació
IT
I1I1
Departament de Tecnologia
làmpara fosa
Característiques dels receptors connectats en paral·lel:
a) Quan per qualsevol anomalia deixa de funcionar un dels receptors, els altres continuen funcionant.
I1
I2
I1
I2
IT=I1+I2
16/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
Connexió en paral·lel de receptors
En un circuit que alimenta dos o més receptors, aquests receptors estan connectats en paral·lel
si el corrent es reparteix entre tots ells, de manera que es pot tancar el circuit percadascun dels receptors.
Circuits en parallel
3.2. Connexió en paral·lel o derivació
4,5 V VT=
Departament de Tecnologia
làmpara fosa
a) Cada receptor rep la mateixa tensió, que és la del generador.
VT=V1=V2
Rumia...
Saps quina és la tensió
que haurà de tenir cada
receptor?
V1V2
17/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
En l’esquema següent, les làmpades 2 i 3 estan connectades en paral·lel i la làmpada 1 està en
sèrie amb elles; aquest tipus de connexió s’anomena connexió mixta.
2
La connexió mixta de receptors
només s’utilitza en la connexió
de resistències en els circuits
electrònics.
3.3. Connexió mixta (sèrie - paral·lel)
Circuits en parallel
Circuits en sèrie
Departament de Tecnologia
1 2 3
13
electrònics.
18/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
4. Mesura de magnituds elèctriquesQuan facis els muntatges dels circuits
elèctrics, és probable que, per alimentar-los,
utilitzis una font d’alimentació igual que la
de la fotografia o semblant. Aquesta font
porta incorporats dos aparells de mesura,
un per saber la tensió, i l’altre per saber la
intensitat del CC que subministra al circuit.
Mesura de Magnituds
Departament de Tecnologia 19/23
Hi ha aparells de mesura per a qualsevol de les
magnituds del circuit elèctric: voltímetres per saber la
tensió, amperímetres per mesurar la intensitat,
ohmímetres per a la resistència, wattímetres per a la
potència…
Els aparells de mesura poden ser analògics o
digitals. En els primers, el valor de la lectura el dóna
una agulla que es desplaça sobre una escala
graduada. En els digitals, s’indica amb nombres que
apareixen en un display o pantalla, igual que en les
calculadores.
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
4.1. Voltímetre
Per mesurar la tensiós’utilitzen els voltímetres. El
voltímetre és un aparell que té
dues pinces o terminals que
s’han de posar en contacte
entre els dos punts del circuit.
0
1
32
4 56
7
8
V
V
Mesura de Magnituds
Departament de Tecnologia
entre els dos punts del circuit.V
Hi ha voltímetres per a CC i
voltímetres per a CA.
20/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
4.2. Amperímetre
Per mesurar la intensitat que travessa
un circuit es fa servir l’amperímetre.
Aquest aparell s’intercala enmig del
circuit, connectat en sèrie, i s’efectua la
mesura quan el circuit està tancat o en
funcionament.
A
A
IT
Mesura de Magnituds
Departament de Tecnologia
funcionament.
100
200300
400
500
A mA
21/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
4.3. OhmímetreS’utilitza per mesurar la resistència elèctrica d’un circuit, d’un receptor o d’un
resistor.
Per mesurar la
resistència cal
desconnectar-la.
No pot haver-hi
Mesura de Magnituds
Departament de Tecnologia
No pot haver-hi
tensió
22/23
Magnituds elèctriques
Llei d’OhmCircuits en
sèrie
Circuits en parallel
Mesura de magnituds
UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS
4.4. Multímetre o polímetre
• Per mesurar tensions, intensitats i resistènciesexisteix un aparell que té integrada les 3 funcions(entre d’altres): multímetre o polímetre, també
conegut amb el nom de tèster.
Mesura de Magnituds
Departament de Tecnologia
• Els multímetres solen tenir diverses escales pera cadascuna de les magnituds que es volenmesurar, i poden utilitzar-se tant en circuits deCC com de CA. N’hi ha d’analògics i de digitals.
• Els multímetres no tenen un símbol específic,
sinó que en els circuits es representa la funció que
fan, com per exemple la de voltímetre, amperímetre,
etc.
23/23