Unitat 5 (a) MAGNITUDS ELÈCTRIQUES

Magnituds elèctriques

Llei d’OhmCircuits en

sèrie

Circuits en parallel

Mesura de magnituds

UNITAT 5: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES FONAMENTALS

Departament de Tecnologia 1/23



sèrie


Mesura de magnituds


1. Magnituds elèctriques fonamentals

• Entenem per magnitud tot el que es pot mesurar (ex. en

els cotxes es mesura la seva velocitat).

• Les magnituds fonamentals que caracteritzen el corrent


Departament de Tecnologia

• Les magnituds fonamentals que caracteritzen el corrent

elèctric són:

• Tensió

• Intensitat Elèctrica

• Resistència

• Potència2/23



sèrie


Mesura de magnituds


La tensió

La magnitud que ens calcula l’energiaamb la qual un generador és capaç

d’impulsar els electrons a través d’un circuit

1.1. La TENSIÓ (V)



d’impulsar els electrons a través d’un circuit

s’anomena tensió (o f.e.m=forçaelectromotriu.).

Unitats: Volts

3/23



sèrie


Mesura de magnituds


La intensitat elèctrica és el nombre de càrregues

elèctriques que travessa el circuit per unitat de temps.

1.2. INTENSITAT ELÈCTRICA (I)


Unitats: Ampers


Unitats: Ampers

1A= 3,6 trilions d’electrons1s

1

segon

4/23



sèrie


Mesura de magnituds


La resistència elèctrica és la dificultat que ofereixen els

materials al pas del corrent elèctric. La unitat de resistència

és l’ohm (Ω), en honor del científic alemany Georges Simon

Ohm.


1.3. La RESISTÈNCIA (R)

• Tots els elements d’un circuit tenen resistència, però normalment l’aparell


• Tots els elements d’un circuit tenen resistència, però normalment l’aparell receptor és el que en té més.

• Els cables i el generador han de tenir una resistència baixa, que, a efectes pràctics, es considera nul·la.

5/23



sèrie


Mesura de magnituds


La potència és la capacitat que té un receptor de

realitzar la seva funció més intensament i/o amb

més rapidesa, i es mesura en watts.


1.4. La POTÈNCIA (P)


• Una de les característiques més importants dels receptors

és la seva potència.

• Exemple: un motor més potent que un altre vol dir que

gira més ràpid o que pot suportar esforços més grans.

6/23



sèrie


Mesura de magnituds



• La Potència d’un receptor està directament relacionada

amb el voltatge (V) i la Intensitat (I) amb què l’alimenta el

circuit



P= V x I Potència (P) en Watts

Voltatge o Tensió (V) en Volts

Intensitat (I) en Ampers

7/23



sèrie


Mesura de magnituds


Exemple 1: Càlcul de PotènciesCalcula la potència d’una estufa que, connectada a una tensió de 220 V, és travessat per un

corrent de 10 A d’intensitat.



La potència de l’estufa serà:P = V • I = 220 V • 10 A = 2 200 W = 2,2 kW


Exemple 2: Càlcul de PotènciaCalcula la intensitat que circularà per un circuit que alimenta un motor de 5 500 W connectat a

una tensió de 220 V.

P = V • I , d’on I = P / VPer tant, la intensitat que passarà pel motor és:

I = 5 500W / 220V = 25A



sèrie


Mesura de magnituds


La intensitat del corrent elèctric que circula per

un circuit és directament proporcional a la tensió

Llei d’Ohm

2. La Llei d’Ohm• En un circuit elèctric, les tres magnituds bàsiques (tensió, intensitat i

resistència) estan íntimament relacionades entre si. Aquesta relació

es coneix com la llei d’Ohm


un circuit és directament proporcional a la tensióque hi apliquem i inversament proporcional a la

resistència que ofereix.

I= V Intensitat (I) en AmpersR Voltatge o Tensió (V) en Volts

Resistència (R) en Ohms (Ω).

9/23



sèrie


Mesura de magnituds


Exemple 1: Aplicació de la llei D’ohm.

Determina la intensitat que circularà per un receptor de 10 Ω de resistència si

el connectem a un generador que subministra una tensió de 24 V.

Llei d’Ohm

2. La Llei d’Ohm


Aplicant la llei d’Ohm, tenim que: 24

2,410

VVI AR

= = =Ω

10/23



sèrie


Mesura de magnituds



• Classe de corrent

Comptabilitat dels elements d’un circuit


• Voltatge

• Potència

11/23



sèrie


Mesura de magnituds


3. Circuits en sèrie i circuits en paral·lel

• Fins ara hem vist circuits alimentats per un generador en

els quals funciona un sol receptor a la vegada. Però hi ha

circuits que disposen de diferents receptors alimentats perun generador o més d’un.

Circuits en sèrie


un generador o més d’un.

• Aquests elements poden estar connectats de maneres

diferents: connexió en sèrie, connexió en paral·lel oderivació, i connexió mixta.

•La manera de connectar els diferents elements en un circuit

té molta importància ja que afecta les característiqueselèctriques del circuit.

12/23



sèrie


Mesura de magnituds


3.1. Circuits en sèrie

•Quan en un circuit els diferents

elements estan connectats un darrerel’altre diem que estan connectats en

sèrie.

Connexió en sèrie de receptors•En un circuit que alimenta més d’un receptor, els receptors queestan en sèrie estan connectats un a continuació de l’altre.

IT No funciona cap

làmpada perquè

Circuits en sèrie


La pila, l’interruptor i la làmpada

estan connectats en sèrie.

làmpara fosa

Característiques receptors connectats en sèrie:

a)

Per tant, si es desconnecta un receptor, el circuit queda obert,

s’interromp el corrent i deixen de funcionar tots els receptors

I1 I2 I3

làmpada perquè

circuit queda obert

IT=I1=I2=I3

13/23



sèrie


Mesura de magnituds


3.1. Circuits en sèrieConnexió en sèrie de receptors

làmpara fosa

VT

V1 V2 V3

Circuits en sèrie


làmpara fosa

Característiques receptors connectats en sèrie:

a) IT=I1=I2=I3b) La tensió del generador es reparteix entre els receptors de manera

directament proporcional a la seva resistència.

VT=V1+V2+V3

14/23



sèrie


Mesura de magnituds


Circuits en sèrie: Aplicacions

La connexió de receptors en sèrie no té aplicació pràctica, excepte en la connexió de

resistències en els circuits electrònics i en algunes instal·lacions molt concretes, com la

d’algunes garlandes de bombetes de colors de l’arbre de Nadal.

3.1. Circuits en sèrie

Circuits en sèrie




sèrie


Mesura de magnituds


Connexió en paral·lel de receptors

En un circuit que alimenta dos o més receptors, aquests receptors estan connectats en paral·lel

si el corrent es reparteix entre tots ells, de manera que es pot tancar el circuit percadascun dels receptors.


3.2. Connexió en paral·lel o derivació

IT

I1I1


làmpara fosa

Característiques dels receptors connectats en paral·lel:

a) Quan per qualsevol anomalia deixa de funcionar un dels receptors, els altres continuen funcionant.

I1

I2

I1

I2

IT=I1+I2

16/23



sèrie


Mesura de magnituds


Connexió en paral·lel de receptors

En un circuit que alimenta dos o més receptors, aquests receptors estan connectats en paral·lel

si el corrent es reparteix entre tots ells, de manera que es pot tancar el circuit percadascun dels receptors.


3.2. Connexió en paral·lel o derivació

4,5 V VT=


làmpara fosa

a) Cada receptor rep la mateixa tensió, que és la del generador.

VT=V1=V2

Rumia...

Saps quina és la tensió

que haurà de tenir cada

receptor?

V1V2

17/23



sèrie


Mesura de magnituds


En l’esquema següent, les làmpades 2 i 3 estan connectades en paral·lel i la làmpada 1 està en

sèrie amb elles; aquest tipus de connexió s’anomena connexió mixta.

2

La connexió mixta de receptors

només s’utilitza en la connexió

de resistències en els circuits

electrònics.

3.3. Connexió mixta (sèrie - paral·lel)


Circuits en sèrie


1 2 3

13

electrònics.

18/23



sèrie


Mesura de magnituds


4. Mesura de magnituds elèctriquesQuan facis els muntatges dels circuits

elèctrics, és probable que, per alimentar-los,

utilitzis una font d’alimentació igual que la

de la fotografia o semblant. Aquesta font

porta incorporats dos aparells de mesura,

un per saber la tensió, i l’altre per saber la

intensitat del CC que subministra al circuit.

Mesura de Magnituds


Hi ha aparells de mesura per a qualsevol de les

magnituds del circuit elèctric: voltímetres per saber la

tensió, amperímetres per mesurar la intensitat,

ohmímetres per a la resistència, wattímetres per a la

potència…

Els aparells de mesura poden ser analògics o

digitals. En els primers, el valor de la lectura el dóna

una agulla que es desplaça sobre una escala

graduada. En els digitals, s’indica amb nombres que

apareixen en un display o pantalla, igual que en les

calculadores.



sèrie


Mesura de magnituds


4.1. Voltímetre

Per mesurar la tensiós’utilitzen els voltímetres. El

voltímetre és un aparell que té

dues pinces o terminals que

s’han de posar en contacte

entre els dos punts del circuit.

0

1

32

4 56

7

8

V

V

Mesura de Magnituds


entre els dos punts del circuit.V

Hi ha voltímetres per a CC i

voltímetres per a CA.

20/23



sèrie


Mesura de magnituds


4.2. Amperímetre

Per mesurar la intensitat que travessa

un circuit es fa servir l’amperímetre.

Aquest aparell s’intercala enmig del

circuit, connectat en sèrie, i s’efectua la

mesura quan el circuit està tancat o en

funcionament.

A

A

IT

Mesura de Magnituds


funcionament.

100

200300

400

500

A mA

21/23



sèrie


Mesura de magnituds


4.3. OhmímetreS’utilitza per mesurar la resistència elèctrica d’un circuit, d’un receptor o d’un

resistor.

Per mesurar la

resistència cal

desconnectar-la.

No pot haver-hi

Mesura de Magnituds


No pot haver-hi

tensió

22/23



sèrie


Mesura de magnituds


4.4. Multímetre o polímetre

• Per mesurar tensions, intensitats i resistènciesexisteix un aparell que té integrada les 3 funcions(entre d’altres): multímetre o polímetre, també

conegut amb el nom de tèster.

Mesura de Magnituds


• Els multímetres solen tenir diverses escales pera cadascuna de les magnituds que es volenmesurar, i poden utilitzar-se tant en circuits deCC com de CA. N’hi ha d’analògics i de digitals.

• Els multímetres no tenen un símbol específic,

sinó que en els circuits es representa la funció que

fan, com per exemple la de voltímetre, amperímetre,

etc.

23/23

Education

Unitat 5 (a) MAGNITUDS ELÈCTRIQUES