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

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

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

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

17. CIRCUIT EN SÈRIE CIRCUIT MIXT

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

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.