Embedded Files
1 Circuits oberts i tancats
Per tal que circuli el corrent per un circuit (i poder funcionar els aparells que hi estan connectats) cal que sigui possible recórrer-lo circulant sense interrupcions. Aleshores diem que està tancat.
Si, per contra, té un o més d’un punt per on el corrent no pot passar, diem que el circuit està obert. En aquest cas, els seus aparells o dispositius no reben corrent i estan apagats. Hi ha moltes maneres d’obrir un circuit, algunes d’accidentals i altres de voluntàries. Alguns exemples de circuits oberts són:
Un interruptor obert
Un endoll desconnectat de la presa
Una bombeta o un fusible que s’han fos
Un cable tallat o mal connectat
Fixeu-vos que sovint associem la paraula obert a un aparell que està en funcionament i tancat a quan està apagat. Quan parlem de circuits, però, és precisament al contrari.
2 Elements del circuit elèctric
Els elements que podem trobar en un circuit elèctric són:
Generador elèctric: fa que passi el corrent donant energia als electrons (el seu equivalent en un circuit hidràulic seria una bomba d’aigua).
Conductors i connexions: hi circula el corrent elèctric (en un circuit hidràulic serien les canonades i les seves unions).
Receptor: consumeix energia elèctrica, convertint-la en un treball útil (en un circuit hidràulic seria una font o un molinet impulsat per un raig d’aigua).
Element de control: serveix per regular el pas de corrent, si n’ha de passar, o per on ha de fer-ho (el seu equivalent en un circuit hidràulic seria una vàlvula de tancament).
Elements de protecció: són aquells elements que protegeixen el circuit i les persones. Tenim els fusibles i els interruptors automàtics.
Esquema-resum: Elements del circuit elèctric
2.1. Els generadors
Són els elements que proporcionen el voltatge al circuit, i per tant subministren l'energia per generar el corrent.
Independentment d’on extregui l’energia un generador, es caracteritza per:
El tipus de corrent: si crea corrent continu (piles, bateries o plaques solars) o corrent altern (alternadors a les centrals elèctriques i endolls als edificis i cases).
El voltatge que subministra (Entre 1V i 12V en CC i 230V en CA).
2.2. Els receptors
Són els elements que reben el corrent elèctric, transformant-lo en una altre forma d'energia. Els principals receptors són les bombetes i els motors.
Les làmpades o bombetes transformen l'energia elèctrica en altres formes d'energia.
Les làmpades o bombetes transformen en llum el corrent elèctric que se'ls subministra. El problema és que només un 15 o un 25% d'aquest corrent es converteix en llum, la resta es dissipa (es perd) en forma de calor.Si ens hi fixem atentament, veiem que la part que s'il·lumina és un conductor molt fi: el filament.
Quan el conductor es fa més estret, els electrons xoquen més sovint amb els àtoms del filament, cosa que provoca que s'escalfi a més de 3.000 ºC. A aquestes temperatures, la majoria dels metalls es fonen. Per això s'utilitza el tungstè, el punt de fusió del qual és 3.200 ºC.
Les bombetes duen gravat el voltatge a què cal connectar-les. Si es connecta una bombeta a un voltatge molt superior, hi passa més intensitat i se'n fon el filament.
Els motors transformen l'energia elèctrica en moviment (energia cinètica).
S'utilitzen en gran quantitat d'aparells: rentadores, batedores, trepants, ventiladors, etc.Si obrim un motor, observem que conté una bobina, que és un fil conductor fi enrotllat amb moltes voltes, i uns imants.
Bàsicament, el funcionament d'un motor és el següent: quan passa electricitat per la bobina, es comporta com un imant i és atreta per l'imant fix que la fa girar.
2.3. Els elements de protecció
Són elements que protegeixen els aparells quan hi ha pujades inesperades de tensió. Tenim els fusibles i els interruptors automàtics
Un fusible consta d'un filament molt fi que suporta una intensitat determinada.
El funcionament és molt senzill. Per exemple, si l'aparell que volem protegir no pot suportar una
intensitat més gran de 0,5 A, intercalem en el circuit un fusible que es fongui a aquesta intensitat. Si augmenta la intensitat per sobre d'aquest valor, el fusible s'escalfa tant que es fon, i així s'interromp el pas del corrent elèctric. D'aquesta forma, es protegeix l'aparell i només caldrà que canviem el fusible.
Els interruptors automàtics els tenim a les cases i edificis dintre del quadre de protecció general, per protegir els diferents circuits dels habitatges
Quan hi ha una fuita de corrent, o una sobretensió, l'interruptor automàtic obre el circuit, impedint que es faci malbé la instal·lació, i que s'electrocutin les persones
2.4. Elements de comandament o control
Els aparells de comandament són elements presents en qualsevol circuit o instal·lació i que serveixen per governar-los. En aparença, alguns aparells de comandament poden semblar iguals, però aquests no tenen la mateixa funció i necessitem observar altres característiques per determinar la seva naturalesa.
2.4.1 Interruptors: La funció d’un interruptor és la d’obrir i tancar un circuit des d’un sol lloc, i deixar-lo en un dels dos estats fins que es accionat de nou. A l’esquerra teniu un exemple d’interruptor dels molts que podeu trobar en el mercat. Al mig, el símbol normalitzat d’un interruptor. A la dreta la part del darrere de l’interruptor
2.4.2. Els polsadors Els polsadors tenen la mateixa funció que els interruptors, o sigui, obrir i tancar el circuit, però amb la diferència que no el deixen en un estat permanentment. Mentre estan accionats executen la seva funció, i deixen de realitzar-la quan els deixem d’accionar. Hi ha dos tipus de polsadors, visualment són iguals, però tenen moltes diferències.
2.4.3. Els commutadors
Els commutadors són aparells de comandament d’aspecte semblant al dels interruptors però que permeten una distribució del corrent elèctric per diferents camins. N’hi ha dos tipus:
Commutadors de dues posicions (anomenats simplement commutadors) Un commutador de 2 posicions té tres borns de connexió, un és el d’entrada els altres dos són les sortides. Aquests dispositius serveixen bàsicament per obrir i tancar un circuit des de dos llocs diferents.
Commutadors de creuament Aquest commutador té 4 borns de connexió, 2 d’entrada i 2 de sortida. S’ha de combinar amb dos commutadors de 2 posicions per que tingui sentit la instal·lació. D’aquesta manera aconseguim un circuit amb el que podem obrir i tancar un circuit des de tres o més llocs diferents.
3. Instal·lacions elèctriques
Els circuits elèctrics de corrent altern que tenim en edificis i naus industrial es poden representar en esquema multifilar. Els principals circuits són els següents:
Accionament d'un punt de llum des d'un únic lloc.
Accionament d'un punt de llum des de dos llocs diferents.
Accionament d'un punt de llum des de tres o més llocs diferents.
4. Connexions d'elements en un circuit
4.1 Resistència equivalent en sèrie
Si substituïm les tres bombetes per una de sola, quina resistència haurà de tenir aquesta per tal que la intensitat que passi pel circuit sigui la mateixa?
D’això se’n diu trobar la resistència equivalent d’una connexió en sèrie. En general, existeixen resistències equivalents de molts tipus de connexions. Es tracta de la resistència conjunta que oposa una connexió de receptors sencera al pas del corrent.
En el cas de resistències connectades en sèrie, calcular la resistència equivalent és fàcil: es fa sumant les resistències dels receptors individuals connectats l’un darrere de l’altre.
Si tenim 3 dispositius, caldrà sumar els valors de 3 resistències:
Rtotal = R1 + R2 + R3
La resistència equivalent de les tres bombetes en sèrie és la suma de les seves resistències individuals:
4.2 Resistència equivalent en paral·lel
La resistència de dos dispositius connectats en paral·lel es pot calcular amb la suma inversa del valor d'aquestes resistències. Si són tres dispositius, la fórmula serà:La resistència equivalent de dispositius en paral·lel és més petita que qualsevol de les seves resistències individuals.
Page updated
Report abuse