IMPORTANT: Si us voleu donar d'alta, escriviu-nos a wiki@matadejonc.cat

El corrent elèctric

(Diferència entre revisions)
Dreceres ràpides: navegació, cerca
(AÏLLANTS I CONDUCTORS)
(AÏLLANTS I CONDUCTORS)
Línia 86: Línia 86:
  
  
[[Imatge:CONDUCTORS.jpg|150px|right]][[Imatge:AILLANTS.jpg|150px|left]]
+
[[Imatge:CONDUCTORS.jpg|100px|right]][[Imatge:AILLANTS.jpg|100px|left]]
  
 
== LA LLEI D'OHM ==
 
== LA LLEI D'OHM ==

Revisió de 19:28, 22 març 2007

Aquest treball continua a la pàgina Energia elèctrica

Contingut

INTRODUCCIÓ

Camp Elèctric

El camp elèctric és el camp generat per un objecte carregat elèctricament i que genera una força que actua en objectes també carregats elèctricament.

En el SI, el camp elèctric s'expressa en N/coulomb, o bé V(volt)/m. Els camps elèctrics es creen al voltant de qualsevol càrrega elèctrica.

Si l'objecte carregat elèctricament que produeix el camp elèctric té una velocitat constant, el camp elèctric va acompanyat d'un camp magnètic. Si la velocitat no és constant (MRUA), el camp elèctric anirà acompanyat d'un camp electromagnètic.

El concepte de camp elèctric va ser introduït per Michael Faraday.

Potencial Elèctric

S'anomena potencial elèctric en un punt del camp l'energia potencial que té la unitat de càrrega positiva situada en aquell punt. La seva unitat és el volt, 1 volt = 1 J/C.

La Llei de Coulomb

Coulomb va destacar en el camp de la Física per haver descrit de manera matemàtica i correcta la llei d'atracció i repulsió entre càrregues elèctriques. Aquesta llei s'anomena Llei de Coulomb. En honor seu, la unitat de càrrega elèctrica en el SI és el coulomb.

Mitjançant una balança de torsió, Coulomb va trobar que la força d'atracció o repulsión entre dues càrregues puntuals és inversament proporcional al quadrat de la distància que els separa.

Formula llei .jpg
Dibuix esquemàtic de la fórmula

L'enunciat que descriu la llei de Coulomb és el següent: "La magnitud de cadascuna de les forces elèctriques amb que interactuen dues càrregues puntuals és directament proporcional al producte de les càrregues i inversament proporcional al quadrat de la distància que les separa."

EL CORRENT ELÈCTRIC

La càrrega elèctrica és una propietat pròpia d'algunes partícules subatòmiques que es manifesta mitjançant atraccions i repulsions entre elles. La interacció entre càrrega i camp elèctric és la base d'una de les quatre forces fonamentals, la força electromagnètica. La unitat d'intensitat pel corrent elèctric en el SI és l'ampere, simbolitzat per A.

Fitxer:CEP.jpg

Tipus

Hi ha dos tipus de corrent elèctric: el corrent continu i el corrent altern.
Gràfic d'un corrent continu (C.C.)


  • El corrent elèctric continu (CC o DC): es caracteritza per un transport constant de càrregues cap a una única direcció; els electrons es desplacen contínuament en el mateix sentit. Exemple: una pila o una bateria d'un cotxe, ja que les càrregues es mouen del punt negatiu cap al positiu.
Gràfic d'un un corrent altern (C.A.)
  • El corrent elèctric alternatiu (CA o AC): es caracteritza perquè el seu flux canvia de sentit periòdicament. El generador del corrent canvia periòdicament la polaritat i els electrons es desplacen en tots els punts del circuit del cable. La freqüència d'aquest canvi és una de les característiques que defineixen aquest tipus de corrent. Gràcies a que pot arribar a grans distàncies de manera fàçil i sense grans pèrdues és el tipus més utilitzat per al transport d'energia elèctrica.


LA INTENSITAT DEL CORRENT

Anomenem la Intensitat del Corrent Elèctric la càrrega Q que passa per una secció d'un conductor en cada unitat de temps establerta.

En el Sistema Internacional d'Unitats (SI), s'expressa en coulombs per segon, unitat que es denomina ampere. Si la intensitat és constant en el temps es diu que el corrent és contínu; en cas contrari, es diu variable. Si no es produeix emmagatzemen ni disminució de càrrega en cap punt del conductor, el corrent és estacionari.
FORMULA.jpg





Com calcular la intensitat del corrent

Per calcular la intensitat del corrent elèctric s'utilitza un aparell anomenat amperímetre.Els corrents elèctrics es mesuren en amperes, per això se diu així.

A la Figura 1 es pot observar la connexió d'un amperímetre (A) en un circuit, pel qual circula un corrent d'intensitat (I).Així mateix, es mostra la connexió del resistor shunt (RS).El valor de RS es calcula en funció del poder multiplicador (n) que volem obtenir i de la resistència interna de l'amperímetre (RA) segons la fórmula següent:.jpg

Amperimetre.jpg
Per efectuar la mesura de la intensitat del corrent circulant l'amperímetre ha de col·locar-se en sèrie, perquè sigui travessat per l'esmentat corrent. Això ens porta que l'amperímetre ha de tenir una resistència interna el més petita possible, a fi que no produeixi una caiguda de tensió apreciable. Per a això, en el cas d'instruments basats en els efectes electromagnètics del corrent elèctric, estaran dotats de bobines de fil gruixut i amb poques espires.

En alguns casos, per permetre la mesura d'intensitats superiors a què podrien suportar els debanaments i òrgans mecànics de l'aparell sense destruir-se, se'ls dota d'un resistor de molt petit valor col·locat en paral·lel amb el debanament, de manera que sol passi per aquest una fracció del corrent principal. A aquest resistor addicional se li denomina shunt.

TRANSPORT DEL CORRENT ELÈCTRIC

El corrent elèctric es transporta a travès de cables elèctrics. Els cables elèctrics són uns quants filaments de coure recoberts de plàstic.

El coure s'utilitza per a transportar el corrent elèctric, ja que és molt bon conductor de l'electricitat i perquè, a més, és un metall molt fàcil de deformar (dúctil).

El plàstic és un aïllant de l'electricitat. Gràcies a aquesta propietat s'aconsegueix que els cables elèctrics es puguin manipular, amb facilitat. Center

AÏLLANTS I CONDUCTORS

No tots els materials tenen la mateixa resistència al pas del corrent elèctric. Els conductors són els materials que afavoreixen el pas del corrent elèctric i, en contra, els aïllants són els materials que oposen resistència al corrent elèctric.

En la fabricació de materials i aparells elèctrics és imprescindible observar que els materials utilitzats siguin bons conductors o bons aÏllants elèctrics.

Es diu que un cos és conductor elèctric si, quan aquest és posat en contacte amb un altre cos carregat elèctricament i la electricitat d'aquest cos carregat es desplaça a tots els punts de la superfície del primer.

Un aïllant elèctric és aquell material amb poca conducció elèctrica. No existeixen cossos absolutament aïllants o conductors, sinó millors o pitjors conductors.


CONDUCTORS.jpg
AILLANTS.jpg

LA LLEI D'OHM

George Simon Ohm va ser un físic alemany que va contribuir decisivament a la teoria de l'electricitat amb la Llei de Ohm.

L'ohm és la unitat de resistència elèctrica en el Sistema Internacional d'Unitats.

Un ohm és la resistència elèctrica que presenta un conductor al pas d'un corrent elèctric d'un amper, quan la diferència de potencial entre els seus extrems és d'un volt.

La llei d'Ohm estableix que el corrent que travessa un circuit elèctric és directament proporcional a la diferència de potencial que hi ha entre els seus extrems i inversament proporcional a la resistència del circuit.

En termes matemàtics la llei s'expressa per mitjà de l'equació: Llei d'Ohm.jpg

on V és la caiguda de voltatge o diferència de potencial i I és el corrent. L'equació dóna com a resultat la constant de proporcionalitat R, que és la resistència elèctrica del circuit.

Per a components, com les resistències, la llei es compleix per un gran interval de valors de corrent i voltatge, però en passar certs límits es perd la proporcionalitat directa per efecte de la temperatura dissipada pel circuit per l'efecte Joule.

Al Sistema Internacional d'Unitats la unitat utilitzada pel corrent és l'ampere (simbolitzat com A), per la diferència de potencial és el volt (simbolitzat com V) i per a la resistència s'utilitza l'ohm (simbolitzat Ω).

L'EFECTE JOULE

Fitxer:Bombeta.jpg
Això és el que passa amb una bombeta. Per el filament de tungstè passa l'electricitat convertint-se en calor.
Si per un conductor circula energia, part de l'energia cinètica es transforma en calor, degut al xoc entre els electrons i les molècules del conductor per on circulen. Això fa que la temperatura del conductor augmenti.

El despreniment d'energia per part dels conductors en forma de calor s'anomena efecte Joule.

Aquest efecte fou definit de la següent manera:

La quantitat d'energia calorífica produïda per un corrent elèctric és directament proporcional al quadrat de la intensitat de la corrent, al temps que aquesta circula pel conductor i a la resistència que oposa aquest conductor al pas del corrent.



GLOSARI DE TERMES

SI: Sistema Internacional d'Unitats

Joule: Unitat de mesura per l'energia i el treball.

FEM: força electromotriu és tota causa capaç de mantenir una diferència de potencial entre dos punts.

Eines de l'usuari
Espais de noms
Variants
Accions
Navegació
Escola
Imprimeix/exporta
Eines