1. Unitat 7: L’ELECTRICITAT I EL MAGNETISME Professor: Josep Ramon i Serra Curs: 2009 - 2010 COL·LEGI PARROQUIAL SANT FELIU TECNOLOGIA 1r d’ESO
2.
3.
4. COMPONENTS DEL CIRCUIT ELÈCTRIC (1/7) 1. Pila o generador elèctric És l’element del circuit elèctric que fa que els electrons o càrregues negatives surtin del terminal negatiu i arribin al terminal positiu SEMBLANT A UNA BOMBA D’AIGUA Simbologia
5. COMPONENTS DEL CIRCUIT ELÈCTRIC (2/7) 2. Conductor o cable elèctric És l’element del circuit elèctric per on circulen els electrons o càrregues negatives i ens connecta tots els altres elements del circuit. Si el cable estigués tallat, el circuit estaria obert, sense circulació de càrregues. SEMBLANT A UNA CANONADA D’AIGUA Simbologia
6.
7.
8.
9. COMPONENTS DEL CIRCUIT ELÈCTRIC (6/7) 4.3. Commutador : És un interruptor amb tres terminals (a, b i c), en lloc de dos, que ens permet desviar el corrent des d’ a cap a b o des d’ a cap a c . Exemple : El commutador del dormitori d’una casa per encendre el llum des de dos llocs distanciats. Simbologia COMMUTADOR
10.
11. Exemple : El commutador de creuament en el passadís d’una casa per encendre el llum des de més de dos llocs distanciats. Els dels extrems seran commutadors, i els d’entremig commutadors de creuament.
12. MAGNITUDS ELÈCTRIQUES (1/3) Magnitud física: 3 magnituds bàsiques : INTENSITAT , TENSIÓ i RESISTÈNCIA INTENSITAT DE CORRENT ELÈCTRIC És tot allò que es pot mesurar És la quantitat de càrregues elèctriques que travessen la secció d’un conductor en una unitat de temps . (També es pot dir que és el cabal de càrregues que hi circulen) per valors petits: mil·liamper (mA) i microamper ( m A). Unitat de mesura en SI: Amper (A) EL SENTIT DE LA INTENSITAT ÉS DEL (+) AL (-), CONTRARI A LA CIRCULACIÓ REAL DELS ELECTRONS. Aparell de Mesura: Amperímetre
13. MAGNITUDS ELÈCTRIQUES (2/3) TENSIÓ ELÈCTRICA O DIFERÈNCIA DE POTENCIAL És el treball necessari per desplaçar les càrregues elèctriques d’un terminal a l’altre del generador . (Seria com la diferència d’alçada en un pla inclinat) Volt (V) Unitat SI: EL TERMINAL (+) DE LA PILA TÉ MÉS TENSIÓ QUE EL (-). Si la tensió del (+) = a la tensió del (-), la pila està descarregada. Aparell de Mesura: Voltímetre
14. MAGNITUDS ELÈCTRIQUES (3/3) RESISTÈNCIA És la dificultat que ofereixen els materials al pas del corrent elèctric. (En un circuit d’aigua la resistència seria un colze, un filtre, una canonada estreta…) Ohm ( Ω ) Unitat SI: LA RESISTÈNCIA D’AQUEST CIRCUIT ÉS LA BOMBETA I EL CONDUCTOR. La pila es gasta perquè tenim la resistència. Aparell de Mesura: Ohmímetre La resistència depèn de la naturalesa del material (coeficient de resistivitat ) i de les seves dimensions (secció) . Longitud ( l en m ) Secció ( S en mm 2 ) Resistivitat ( ρ en mm 2· Ω /m )
15. APLICACIÓ PRÀCTICA Resistència Conductor Calcula la resistència d’un fil de ferro (amb resistivitat ρ(Fe) = 0,1mm 2 Ω/m) de longitud 3 m y secció de 10 mm 2 . Dades Incògnita Longitud del cable = 3m Resistència Resistivitat = 0,1mm 2 Ω/m Secció = 10 mm 2
18. LLEI D’OHM (1/3) La LLEI D’OHM ens relaciona les 3 magnituds bàsiques: Diferència de potencial o tensió (V) A més V, més I (intensitat), així V i I són directament proporcionals (i a l’inrevés, també) Resistència (R) A més R, menys diferència de potencial, així R i V són inversament proporcionals Intensitat (I) Ampers (A) Tensió (V) Volts (V) Resistència (R) Ohms ( )
19. LLEI DE OHM - Problemes (2/3) Què intensitat de corrent circula per una làmpada elèctrica de 400 Ω de resistència quan està connectada a una xarxa de 220 volts de tensió? Dades Incognita Tensió = 220 volts Intensitat Resistència = 400 Ω La mateixa làmpada la connectem a 400 V de tensió. Quina serà ara la intensitat que la travessarà? Què intensitat de corrent circula per una làmpada elèctrica de 400 Ω de resistència quan està connectada a una xarxa de 220 volts de tensió? Dades Incògnita Tensió = 220 volts Intensitat Resistència = 400 Ω Quina intensitat de corrent circula per una làmpada elèctrica de 400 Ω de resistència quan està connectada a una xarxa de 220 volts de tensió?
20. LLEI DE OHM – Problemes (3/3) Quina resistència té una làmpada quan apliquem una intensitat d’1 A i està connectada a una xarxa de 220 volts de tensió? Dades Incògnita Tensió = 220 volts Resistència Intensitat = 1 A Quina caiguda de tensió ocasionarà una resistència de 200 si li fem passar una intensitat de 0,1 A? Dades Incògnita Resistència = 200 Tensió Intensitat = 0,1 A
21. POTENCIA i ENERGIA ELÈCTRICA (1/3) La potència elèctrica és la capacitat d’un receptor per transformar energia en un temps determinat. L’ energia elèctrica és el producte de la potència pel temps de funcionament. UNITATS en SI: mW (miliwatt) W (watt) kW (kilowatt) UNITATS en SI: kWh (kilowatt per hora) (tal com surt en el rebut de la llum)
22. EXERCICIS POTÈNCIA (2/3) Una làmpada, dintre d’un circuit, té una caiguda de tensió de 4,5 V i per ella hi passa una intensitat de 0,5 W. Digues quina potència dissipa aquesta làmpada. Determina la resistència d’una bombeta de 100 W de potència si la connectem a una tensió de 220 V? Dades Incògnita Tensió = 4,5 volts Potència Intensitat = 0,5 Ampers Dades Incògnita Potència = 100 W Resistència Tensió = 220 V
23. EXERCICIS ENERGIA ELÈCTRICA (3/3) Calcula l’energia consumida per una làmpada de 2,25 W i que està funcionant durant 2 hores. Dades Incògnita Potència = 2,25 W Energia Temps = 2 hores
24.
25.
26. Al fer circular un corrent per un fil conductor es crea un camp magnètic amb les línies de força circular. ELECTROMAGNETISME
27. Si fem circular un corrent continu a través dels fils enrotllats, aconseguim que per l’interior de l’enrotllament es generi un camp magnètic, on un extrem serà el Nord(N) i l’altre el Sud (S). Al modificar el sentit del corrent s’intercanvia el N pel S. ELECTROMAGNETISME
28. Podem muntar un electroimant enrotllant un fil de coure esmaltat a un nucli de metall que contingui ferro i el connectem als extrems d’una pila. ES POT FER UN IMANT AMB CORRENT ALTERN? ELECTROMAGNETISME
29. ELECTROMAGNETISME Creació d’un corrent elèctric a partir del desplaçament d’un camp magnètic Tenim un solenoide i fem passar per dins un imant, així es crea un corrent (induït) que circula per les espires. Vídeo interessant de magnetisme: http :// iesfgcza.educa.aragon.es / depart / fisicaquimica / fisicasegundo / videosmagnetismo.html
30. EL MOTOR ELÈCTRIC El MOTOR és la màquina que transforma l’energia elèctrica en energia mecànica (de moviment). Parts d’un MOTOR ELÈCTRIC : Estator, Rotor, Escombretes i Col·lector.