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

Energia elèctrica

De Matawiki
Dreceres ràpides: navegació, cerca


Electricitat
Alumnes: Maria Aparicio,Carme March,Julià Vaquer i Agnès Garcias
Introducció | El corrent elèctric | Aïllants i conductors | La llei d'Ohm | L'efecte Joule | Energia elèctrica | Els circuits elèctrics | Glossari de Termes i Fonts d'informació

Contingut

Introducció

L'electricitat

llamp, produït per l'electricitat natural
L'electricitat és un fenomen d'origen electromagnètic. L'electricitat, o càrrega elèctrica, és una propietat de la matèria que es conserva. Hi ha dos tipus de càrrega elèctrica: positiva i negativa. Càrregues del mateix signe es repel·len, mentre que càrregues de signe oposat s'atreuen. Entre els cossos carregats apareixen forces perceptibles, molt més grans que les produïdes per l'atracció gravitatòria. La magnitud de la força d'atracció (càrrega diferent) o repulsió (mateixa càrrega) ve donada per la Llei de Coulomb.





Història

Àmbar dur
  • L'any 585 a.C., Tales de Mileto va fer el descobrimient dels principis de l'electricitat i el fenòmen de l'electricitat electroestàtica, en descobrir l'àmbar. L'àmbar és una resina d'arbre que, un cop dura, se la pot magnetitzar fregant-la.


màquina d'electricitat estàtica



  • Al 1269, l'enginyer Pedro Peregrinus va descobrir que un imant tenia pols. Aquesta circumstància el va portar a trobar la manera d'aconseguir una brúixola perfecta, que seria adaptada a la navegació amb les conseqüents avantatges.


  • Otto von Gericke va construir la primera màquina d'electricitat estàtica a l'any 1650. Contava amb una bola de sofre que girava sobre el seu eix. Fregant-la amb una franel, va poder produir electricitat.
Ampolla de Leyden
Al 1745 es va construir la primera ampolla que podia acumular electricitat (ampolla de Leyden).





parallamps
  • Benjamin Franklin, el 1750 va publicar uns estudis que culminaren amb l'enunciat de les lleis de conservació de l'electricitat i la primera teoria dels fenòmens elèctrics, amb els quals inventà a posteriori el parallamps.



  • Joseph Henry i Michael Faraday trobaren la manera de produir electricitat en quantitats enormes i, a partir de les seves troballes, aquesta força ha transformat el món, gràcies a la seva aplicació pràctica.


EL MAG QUE IL·LUMINÀ AL MÓN: A les tres del vespre del 4 de setembre de 1882, Thomas Alva Edison, es va embarcar en el que va anomenar "l'aventura més gran de la meva vida". Va posar en funcionament la primera central eléctrica de Nova York, al carrer Pearl, i 85 llars, botigues i oficines es van il·luminar sobtadament amb 400 bombetes incandescents.

Electricitat estàtica

Moix.jpg

La matèria està feta d'àtoms i aquests, de partícules subatòmiques carregades elèctricament. Aquestes partícules es troben o bé al nucli o bé a l'enbolcall de l'àtom. Normalment, la matèria és neutre, ja que els àtoms que la constitueixen tenen el mateix nombre de partícules positives que de negatives (protons i neutrons).

L'electricitat estàtica no es crea, la seva aparició es deu a una distribució temporal i desigual d'electrons. La càrrega electrostàtica, neix quan dues superfícies en contacte es separen. En separar-se s'origina un desequilibri en la distribució de les càrregues que origina un camp electrostàtic. Un exemple d'aquesta explicació és: quan fraguem un bolígraf amb una peça de roba, aquest guanya electrons i queda lleugerement càrregat negativament, els trossos de paper, pel fet de que els hem manipulat perden electrons i queden càrregats positivament. D'aquesta manera, el bolígraf i el paper tenen càrregues de diferent signe i s'atreuen.

Producció d'energia elèctrica

L'energia elèctrica es produeix en els generadors. Un generador és una màquina destinada a transformar l'energia mecànica en elèctrica. Aquesta transformació s'aconsegueix per l'acció d'un camp magnètic sobre els conductors elèctrics disposats sobre una armadura (o estator). Hi ha dos tipus de generadors:

pila elèctrica

-El de la pila elèctrica: a l'interior de les piles hi ha substàncies químiques que reaccionen entre elles. Aquestes reaccions químiques produeixen energia elèctrica.

alternador
-L'alternador: a les centrals elèctriques el moviment d'una turbina es transmet a un alternador. Aquest dispositiu és el que produeix l'energia elèctrica.





Generadors elèctrics

generador elèctric
Un generador elèctric és tot aquell dispositiu capaç de mantenir una diferència de potencial elèctric entre dos dels seus punts, anomenats pols o borns. Els generadors elèctrics són màquines destinades a transformar l'energia mecànica en elèctrica. Aquesta transformació s'aconsegueix per l'acció d'un camp magnètic sobre els conductors elèctrics disposats sobre una armadura (denominada també estator). Si mecànicament es produeix un moviment relatiu entre els conductors i el camp, es genere una força electromotora.

Es classifiquen en dos tipus fonamentals:

  • Primaris: Els generadors primaris són aquells que converteixen en energia elèctrica l'energia d'una altra naturalesa o tipus que reben o de què disposen inicialment.
  • Secundaris: Alliberen una part de l'energia elèctrica que han rebut prèviament. S'agruparan els dispositius concrets conforme al procés físic que els serveix de fonament.

Els circuits elèctrics

El que coneixem com corrent elèctric no és una altra cosa que la circulació de càrregues o electrons a través d'un circuit elèctric tancat, que es mouen sempre del pol negatiu al pol positiu de la font de subministrament de força electromotora.

Potser haguem sentit que el sentit convencional de circulació del corrent elèctric per un circuit és a la inversa, és a dir, del pol positiu al negatiu de la font de FEM. Aquest plantejament té el seu origen en raons històriques i no a qüestions de la física, dut a terme en l'època de formulació de la teoria que explicava la fluidesa del corrent elèctric pels metalls, ja que els físics desconeixien l'existència dels electrons o càrregues negatives.

Al descobrir-se els electrons com part integrant dels àtoms i principal component de les càrregues elèctriques, es va descobrir també que les càrregues elèctriques que proporciona una font de FEM (Força Electromotora), es mouen del signe negatiu (-) cap al positiu (+), d'acord amb la llei física de la qual "càrregues diferents s'atreuen i càrregues iguals es rebutgen". A causa d'aquell desconeixement, la comunitat científica va acordar que, convencionalment, el corrent elèctric es movia del pol positiu al negatiu, de la mateixa forma que haguessin pogut acordar el contrari, com realment ocorre. No obstant això, a la pràctica, aquest "error històric" no influeix per a res en el que a l'estudi del corrent elèctric es refereix.(FEM).

img_0007_01.gif

Components fonamentals d'un circuit elèctric

circuit elèctric compost per una font de força electromotora (FEM), representada per una pila; un flux de corrent (I) i una resistència o càrrega elèctrica (R).


Per dir que existeix un circuit elèctric qualsevol, és necessari disposar sempre de tres components fonamentals:

  • Una font (E) de força electromotora (FEM), que subministri l’energia elèctrica necessària en volt.
  • El flux d’una intensitat (I) de corrent d’electrons en ampere.
  • Existència d’una resistència o càrrega (R) en ohm, connectada al circuit, que consumeixi l’energia que proporciona la font de força electromotora i la transformi en energia útil, com pot ser, encendre una làmpada, proporcionar fred o calor, etc.







El curtcircuit

Curtcircuit produït per la unió accidental de dos cables o conductors de polaritats diferents.

Si per casualitat, en un circuit elèctric unim o s'uneixen accidentalment qualsevol part metàl·lica de dos conductors de diferent polaritat que hagin perdut el seu recobriment aïllant, la resistència en el circuit s'anul·la i l'equilibri que proporciona la Llei d'Ohm es perd. El resultat es tradueix en una elevació brusca de la intensitat del corrent, un increment violentament excessiu de calor al cable i la producció del que es denomina "curtcircuit".

La temperatura que produeix l'increment de la intensitat de corrent en ampere quan ocorre un curtcircuit és tan gran que pot arribar a fondre el folre aïllant dels cables o conductors, cremar el dispositiu o equip si aquest es produeix en el seu interior, o arribar, fins i tot, a produir un incendi.

Fonts d'informació

Tornar a El corrent elèctric

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