Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

TEMA 2 CIRCUITS I MOTORS ELÈCTRICS

No description
by

ANTONI PONS BONET

on 30 October 2018

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of TEMA 2 CIRCUITS I MOTORS ELÈCTRICS

TEMA 2 CIRCUITS I MOTORS ELÈCTRICS
Què és el corrent elèctric?
Els materials estan formats per partícules anomenades
molècules
, i aquestes per
àtoms
.
Què és un circuit elèctric?
Un circuit elèctric estarà format per elements que son conductors de l’electricitat, per tant els electrons de tots aquests elements, si cal podran saltar a àtoms veïns i per tant fer que es produeixi moviment de carrega elèctrica
Magnituds elèctriques fonamentals
La tensió
és l'energia amb la qual un
generador
és capaç d'impulsar els electrons a través del circuit.
Símbol:
V
També anomenada voltatge o diferencia de potencial.
Unitat de mesura:
Volts
(V)
Intensitat elèctrica
és el nombre de càrregues elèctriques ( electrons) que travessa el
circuit
en un temps determinat (per exemple quants electrons passen en 1 segon)
Símbol: La lletra
I
(I de intensitat) També rep el nom de corrent elèctric.
Unitat de mesura:
Ampers
(A)
Resistència elèctrica
És la dificultat que ofereixen els materials al pas del corrent elèctric.
Símbol: R El
Receptor (bombeta,timbre)
ofereix certa resistència, un cable de connexió d'aparells o un generador quasi no ofereix Resistència. Un material aïllant (no conductor té una resistència infinita).Unitat de mesura: Ohms( Ω ).
Potència
És la capacitat que té un
receptor
de realitzar la seva funció amb més rapidesa.
Símbol: P
Unitat de mesura: Watt (w)
LLEI D'OHM
El senyor Ohm va descobrir que existia una relació entre el corrent elèctric que passa per un circuit (
I
), la energia del generador (
V
) i la Resistència que oposa el circuit al pas del corrent (
R
)

és a dir,
I= V/R
on:
I: Intensitat(A)
V: Tensió(V)
R: Resistència(Ω)
)
La
Potència
creixarà si el generador te mes voltatge (volts) i si es capaç de donar molta electricitat al circuit
Intensitat
, per tant:

P=V · I
Connexió circuits en sèrie i circuits en paral·lel
Connexió en sèrie
Connexió en paral·lel
Elements es connecten de manera que a partir d'un punt de connexió, el corrent es reparteix entre aquests elements i es torna a unir a la sortida
Què passa si es fon un dels components
que estan connectats en sèrie ?
En l'exemple següent veus que un dels components a explotat, ja no pot seguir circulant el corrent elèctric per el circuit ja que ha quedat una connexió oberta (el corrent ja no pot passar del negatiu de la pila cap a l'interruptor)
Actualment
no es connecten components en sèrie per aquest risc

(que un es fongui un component i tot deixi de funcionar)
, però si s
'utilitzarà per augmentar el voltatge de piles més petites
, a continuació ho veurem
Connexió de piles en sèrie
Es connecten piles
una darrera l'altre (en fila) unint positiu de la pila amb el negatiu de la següent
.
La tensió (V) que rep el circuit serà la suma de cadascuna de les piles
, però
la intensitat que pasarà pel circuit serà només la que pot donar una de les bateries i no pas la suma
Exemple: L'instal·lació elèctrica d'un edifici.
Connexió en paral·lel de receptors
Què passa si es fon una de les bombetes?
Que l'altre bombeta continua funcionant.
Per què? Anem a veure-ho
Connexió de piles en paral·lel
Connexió mixta( sèrie-paral·les)
Mesura de les magnituds elèctriques
Efectes del corrent elèctric

Efectes tèrmics (calor)
Conegut com
efecte Joule
.
Hi ha aparells que es basen en aquest efecte, com les estufes, torradores parrilles,...
Pasen la energia elèctrica en calor.

Altres aplicacions tèrmiques
Fusibles
Com pots observar el fusible te un fil molt prim, el gruix d'aquest fil està calculat per deixar passar un nombre determinat de corrent elèctric.
Si passa més corrent elèctric del que pot suportar el fil s'escalfa molt i es fon deixant llavors de circular electricitat per el circuit.
El fusibles s'utilitzen per protegir tot tipus d'electrodomèstics, en cas de produïr-se una averia en l'aparell, el fusible es sacrifica i es fon per evitar que l'averia no sigui molt més greu.
Com més prim és el fil menys electricitat deixa passar.
Efectes magnètics
El pas de corrent per un cable elèctric provoca un camp magnètic, igual que el que produeixen els imants.
Els electroimants:
Tot cable conductor quan hi circula un corrent elèctric per el seu interior crea un camp magnètic, com el d'un iman.

Aprofitant aquest efecte es creen les
bobines
(quan enrotllem un cable conductor una volta al costat d'una altre. A la imatge veus dos bobines amb moltes voltes de coure enrotllades).


Frens de camió
Timbre
MOTORS ELÈCTRICS DE CORRENT ALTERN
El motor elèctric transformarà el corrent elèctric en energia mecànica
(el motor transforma electricitat en moviment de gir rotatori). Està format per dues parts:

L’Estator
(Part que està quieta per això rep el nom d’estator (està quieta+motor=estàtor)
El rotor
(part que rota
(rota+motor=rotor)
El rotor s'encaixa dins de l'estator.

Els àtoms tenen
electrons, protons i neutrons,

En el
nucli
(part interna ) tenim els
protons
(càrrega positiva) i els
neutrons
(sense càrrega)
En l’escorça tenim els
electrons
(càrrega negativa).
Un àtom te els mateixos electrons que protons
(per tan està en equilibri ja que té la mateixa carrega positiva que negativa.

En els materials conductors els electrons
tenen facilitat de saltar a l'àtom veí si algú
vol alterar el seu equilibri de càrrega positiva (+) i càrrega negativa(-).
Anem a veure com alterar aquest equilibri!

Qui serà l’encarregat de produir moviment de càrrega elèctrica per un circuit?
El generador elèctric
El generador elèctric serà l’encarregat de donar-li electrons als àtoms dels materials conductors que tenim al circuit (bombetes, cables, etc...), aquests àtoms com veuen que aquests electrons no son seus, els passen a l’àtom veí i així successivament fins que tornen al generador que els torna un altre cop al circuit així es produeix el corrent elèctric, la circulació d'electrons és fa per l'interior dels cables i elements del circuit
Tenim dos tipus de generadors:
Generadors de
Corrent continu

Generadors de
corrent altern

Generador de corrent continu
Son fàcils de reconèixer ja que venen indicats per un pol
+
, i un pol
- ,
dins d'aquest grup trobem les
bateries i les piles
En receptors que treballen amb corrent continu (per exemple el comandament de la TV, joguines, etc...) és molt important connectar les piles amb la polaritat correcte (on digui que cal connectar el + posar el positiu i el negatiu on posi negatiu) ja que sinó l’aparell no funciona.
Fixa't que a la caixa del portapiles s'indica on va el (+) i on va el negatiu(-)
. El cable negre
sempre és el
negatiu (-)
i el
vermell el positiu
(+)
Un generador de corrent continu sempre dona el mateix nombre d'electrons per segon, per tan es representa amb una linia contínua, el símbol és una línia recte plana acompanyat de la paraula
DC
(direct current o corrent contínua)
Generadors de corrent continu (piles i bateries)
Com veus
s'indica on està el (+) i on el (-)
Generador de corrent altern
És el tipus de corrent elèctric que subministren les companyies elèctriques a les cases. Vindrà indicat per el símbol en forma d'onada com veus a la imatge
En aquest tipus de corrent, els electrons circulen durant un temps en un sentit i el cap d'un temps determinat, giren i circulen en sentit contrari. A Europa el corrent altern canvia de sentit 50 vegades per segon, a Estats Units 60 vegades per segon
El corrent altern que ens subministra la companyia elèctrica és de valor elevat (230 Volts).
Qualsevol manipulació de la instal·lació o aparell connectat pot produïr una electrocució que podria ser mortal
, per tan res de manipular (deixa-ho als professionals)
El corrent elèctric que passarà per un circuit (I)

Serà més gran si la pila té més Voltatge (V) ja que podrà llençar més electrons al circuit i per tant hi haurà més electrons circulant i per tant més corrent elèctric.

En canvi si la resistència del circuit és gran passarà menys electricitat per el circuit (ja que la resistència dificulta el pas d'electricitat )


Tan el voltímetre com el òhmetre és mesuren en paral·lel (això vol dir que es col·loca una pinça del multímetre a una pota de l’element a mesurar i l’altre pinça a l’altre pota de l’element a mesurar)

Això si, com pots veure a l'imatge per mesurar voltatge altern o continu es situa el selector a lloc diferent (Recorda el símbol d’altern en forma d’onada i el de continua en forma de ratlla plana). Per mesurar resistència caldrà desconnectar el generador del circuit i escollir ohms (Ω)
Voltatge
altern

Voltatge
continu
Avui en dia, es mesuren amb un sol aparell que ho pot mesurar tot que es diu multímetre o polímetre. Pots veure que porta dos cables per connectar-los al circuit,
la connexió d’aquests dos cables variarà en funció de si volem mesurar resistència (Ω), tensió (Volts) o Intensitat (Amperes)
altern
continu
Mesura de Volts o Ohms
Òhmetre
Com veus cada pinça a un extrem
Posició del selector
Mesura d’intensitat o corrent elèctric
Com molt bé saps el corrent elèctric son els electrons que passen per un punt del circuit cada segon. Aquest corrent elèctric circula per l’interior dels cables conductors i dels nostres receptors . Per tan per mesurar el corrent elèctric que passa per l'interior d'un cable no ens queda mes remei que tallar el cable i posar l'aparell de mesura entre els dos extrems tallats per poder contar els electrons que passen per aquest punt
Com pots veure hem tallat el circuit i posem les pinces en cada extrem tallat perque passi el corrent elèctric per el polímetre o multímetre per poder indicar la mesura
Mesura Amperes
(corrent elèctric continu)
Posició del selector
En el cas del corrent, només podrem mesurar el corrent continu (quan els electrons només van en un sentit), en aquest cas situariem el selector a la part inferior dreta on posa
A
i el símbol de senyal continu)
Tot els elements d'un circuit tenen dos potes de connexió (la bombeta, l'interruptor, la pila, etc...).
La manera que connectem les potes d’aquests elements entre ells determinaran si estan connectats en sèrie o en paral·lel
.
Recordes quan erets petit i anaves en fila pels passadissos de l'escola?
Una de les teves mans anava agafada del nen que tenies davant a la fila i l'altre mà anava agafada del nen que tenies al darrera de la fila,això és una
connexió sèrie!
En un circuit elèctric passarà el mateix, cada component compartirà una pota de connexió amb el que té abans i després en el circuit, aixó sí, perquè el circuit elèctric estigui tancat el primer i últim component s'han d'unir!
Nens en sèrie, (cada un comparteix una mà amb el que té abans i després de la fila)
Components en sèrie
, (cada un comparteix una connexió amb el que té abans i després de la fila (aquest circuit encara no funciona ja que el circuit no està tancat i s'ha d'unir el primer i l'últim per que circuli el corrent elèctric)
Ja hem tancat el circuit i per tan ja funciona!
Inconvenients circuit sèrie
Com veus les piles estan en sèrie (
+
d'una bateria amb
-
de la següent). Cada una és de
12 V
,
250 A
Com veus
el voltatge total és la suma de les dues
, (
12
+
12
=
24V
) però
l'amperatge és el de només una 250A
Si alguna de les piles que està en sèrie la
connecto incorrectament
(com és el cas de la pila de més a la dreta,
si et fixes el negatiu de la segona està connectat amb el negatiu de la tercera quan hauria d'estar connectat en el seu positiu
)
El Voltatge de la pila que està al revés es resta en comptes de sumar
Fixa't que en comptes de sumar
12V
els hi he restat al estar al revès 12V +12V-
12V
=12V
12
12
12
Com veus tots els elements del circuit comparteixen les dos potes de connexió amb tots els altres elements que hi tinc connectats.
(
totes les connexions esquerra estan unides per una banda i les dretes unides per l'altre banda
)
Què passarà quan es fongui una bombeta? Tenim que el corrent elèctric que passa per tot el circuit (
Intensitat total
) arriba a les dos branques paral·lel, veu que per la
branca 1

no pot circular ja que està trencada
i per tant s'envà tota per la
branca 2
, il·luminant le bombeta de la
branca 2
i posteriorment retornant a la pila
En la connexió de piles en paral·lel,
s’uneix el
(+)
de totes les piles

i per altre banda els (-).
Amb això aconseguirem que
es sumi la quantitat de corrent elèctric que pot donar cada pila al circuit.
En l’exemple veus que tenim dos piles de
12V
i de cada una de
250 A
, un cop col·locades en paral·lel tenim a la sortida
12V
i
500 A
de corrent elèctric (la suma dels dos corrents elèctric de les dues piles250A+250A=500A)
Efectes magnètics
Efecte llumínic
Una de les aplicacions més utilitzades és la de convertir electricitat en llum. On tindrem:
Les làmpades de descarrega de gas
Diodes LED

Làmpades de descàrrega de gas
Les més habituals son els
fluorescents
i les de
baix consum.
En el seu interior tenen un gas que al passar el corrent elèctric per el seu interior s'il·lumina.
Llums LED
Els LED’s son components electrònics que converteixen la electricitat en llum.
Son les
llums més eficients (les que consumeixen menys i fan més llum)
I les que tenen més vida útil abans de fondre’s.
(Els semàfors son llums LED)

A la imatge veus el cable de coure
(taronja) com hi circula un corrent e-
lèctric
I
, i genera un camp magnetic
B
Com només es comporta com iman quan apliquem electricitat s'anomena
electroiman
I com aconseguirem que giri?
El estàtor està format per 6 electroimans (com pots veure a la imatge es veuen els cables de les bobines encerclades en blau).Ja saps que quan apliquem electricitat a una bobina es torna en imant, el que no sabies el que si li apliques en una direcció és torna pol Nord i si li apliquen en direcció contraria es torna en pol Sud, jugarem amb la polaritat dels 6 electroimans per fer girar el rotor.El rotor sempre tindrà el pol Nord fixa i el pol Sud fixa i com veus està dins del estàtor
Pas 1: Aplicarem electricitat només a 4 dels 6 electroimans de l’estator com s'indica a la imatge
(
Nord

i

Sud
).
- El
Nord del estator

queda atret per el
Sud del rotor
- El
Sud de l’Estator
queda atret pel
Nord del rotor
I com aconseguirem que giri? Molt fàcil! Modificarem a quin electroimant apliquem electricitat del estator per fer girar el rotor sabent que els pols contraris s’atrauen.

Pas 2: Fem girar el rotor
Per fer girar el rotor, anirem rotant a quina bobina de les 6 bobines de l'estàtor apliquem perquè el rotor giri.
Deixem d’aplicar electricitat a l’electroiman A1 i
apliquem electricitat al B1 convertint-lo en Nord
Deixem d’aplicar electricitat a l’electroiman A2 i
apliquem electricitat al B2 convertint-lo en Sud
Això farà que per l’atracció dels imans de pol contrari (Sud s’atrau amb el Nord, i Nord s’atrau amb el Sud) el rotor giri un tram en sentit horari

PAS 1
PAS 2
Pas 3: Fem girar el rotor un tram més!!
Perquè segueixi girant el rotor que hem de fer?
Doncs tornar a canviar a quina part aplico electricitat de les 6 bobines del estator per aconseguir que segueixi girant el rotor.
Deixem d’aplicar electricitat a l’electroiman C2 i
apliquem electricitat al A2 convertint-lo en Nord
Deixem d’aplicar electricitat a l’electroiman C1 i
apliquem electricitat al A1 convertint-lo en Sud.

Això farà que el rotor giri un altre tram de volta en sentit horari, i així seguirem, canviant a on apliquem Nord i Sud del estàtor per fer girar el rotor

PAS 1
PAS 2
PAS 3
Full transcript