El corrent elèctric

Unitat 1

La electricitat ens rodeja: estem acostumats a conviure amb fenòmens elèctrics tant naturals com artificials

• 1. La carrega elèctrica

• La matèria està constituïda per àtoms, i aquestos, per altres partícules mes petites que contenen carrega elèctrica:

Els electrons (-) Els protons (+) Els neutrons

Normalment tots els objectes que ens envolten tenen el mateix nombre de carregues positives que negatives i per tant son elèctricament neutres.

ÀTOM Electrons

Protons Neutrons Nucli

A les càrregues elèctriques els ocorre el següent

Les càrregues del mateix tipus se repelen, es dir, es separen.

• Les càrregues de diferent tipus s’atrauen, s’apropen.

2. El corrent elèctricCorrent elèctric és el moviment de electrons a través de un material que permeta el seu pas. Conductors: permeten el pas (e- ) TIPUS DE MATERIALS Aïllants: no permeten el pas (e- )

En un cable:

Què produeix el corrent elèctric?

• Per que hi hagi corrent elèctric ha d'ocórrer el següent:- Entre dos punts d'un conductor ha d'existir molta diferencia

de quantitat entre càrregues negatives i positives. És el que anomenen diferencia de potencial.

Excés e- Diferencia de potencial Manca e-

• D'aquesta manera, els electrons es fiquen en moviment per tal d'aconseguir que hi hagi igual nombre de carregues positives que negatives en ambdós punts del conductor.

• La força necessària per moure els electrons s'anomena força electromotriu (fem)

3. Tipus de corrent

- Hi ha dos tipus de corrent elèctric i per tant dos tipus de generadors de corrent:

• El corrent continu és el que es produeix a causa del desplaçament ordenat d’electrons al llarg d’un conductor en el mateix sentit.

Del punt de més potencial (-) al de menys potencial (+).

e-

• El corrent altern és el que es produeix a causa del desplaçament d’electrons al llarg d’un conductor canviant moltes vegades de sentit en intervals regulars de temps.

e- e-

4. Generadors de corrent elèctric• Els generadors de corrent elèctric són aparells que creen

corrent elèctric en produir la força electromotriu que manté la diferència de potencial entre els extrems d’un conductor.

• Els generadors poden produir la força electromotriu emprant diferents mitjans:

• Les piles i les bateries són generadors que fan electricitat mitjançant processos químics.

• Els alternadors generen electricitat mitjançant processos mecànics.

• Les cèl·lules solars aprofiten l’efecte fotovoltaic de l’energia solar per produir electricitat.

ELS GENERADORS• 1. Generadors de corrent elèctric

Per processos químics:

- Càtode (Pol-): més potencial

- Compostos per - 2 elèctrodes – Ànode (Pol+): menys potencial

- Una substància anomenada electròlit,

que manté la diferència de potencial

entre ambdós, mitjançant una reacció

química.

 

• Hi ha dos tipus de generadors d’electricitat per processos químics: les piles i les bateries.

1.1 Piles Les piles són generadors de corrent continu no recarregables, es a dir, s’esgoten en

degradar-se els components. Hi ha diferents tipus de piles:

• Piles salines. Estan formades per:

• Una barra de carbó (ànode: pol positiu), situada al centre de la pila, amb un contacte que ix al exterior per la part superior.• Una carcassa de zinc (càtode: pol negatiu), que té el contacte a la base de la pila.• Una mescla de serradura i sals (electròlit) entre ambdós pols.

• Les piles salines es fabriquen en diferents models, que proporcionen una diferència de potencial d´1,5 o 9V (volts).

Les piles de petaca proporcionen 4,5V perquè estan compostes per tres piles d´1,5V.

• Piles alcalines. Són semblants a les salines:• Ànode: pol positiu, òxid de manganès.• Càtode: pol negatiu, zinc.• Electròlit, diòxid de potassi.• Estan blindades mitjançant una càpsula d’acer per a evitar que els components químics facen malbé els aparells en que estan instal·lades. • Es caracteritzen per la llarga durada i perquè poden ser emmagatzemades durant llargs períodes sense deteriorar-se. Es

fabriquen en diferents models, que proporcionen una diferència de potencial d´1,5 o 9V (volts).

• Piles de botó. Són de dimensions menudes i s’empren com a generadors

d’electricitat en aparells que, per la grandària reduïda (rellotges de polsera càmeres fotogràfiques, etc) no poden contindre piles normals.- Les piles de botó de mercuri proporcionen 1,35V, les d’òxid de plata 1,55V i les de liti 3V.Les piles de liti són les de més durada i es poden emmagatzemar durant llargs períodes de temps sense perdre la càrrega. a) òxid de mercuri b) òxid de plata c) liti

1.2 Bateries

• Les bateries o acumuladors són generadors de corrent continu recarregables. Es carreguen subministrant-los energia elèctrica. Tipus :

• Bateries de plom. S’empren per proporcionar electricitat als automòbils.

• Bateries de níquel-cadmi (Ni-Cd). Es fabriquen amb forma i dimensions de les piles salines i alcalines, cosa que fa que s’anomenen, incorrectament piles recarregables. - Efecte memòria.

• Bateries de liti. Aquestes bateries tenen una autonomia molt gran i s’empren en càmeres de vídeo, ordinadors portàtils , telèfons mòbils, etc.

GENERADORS DE CORRENT ALTERNALTERNADORS: Són generadors electromagnètics

Genera corrent elèctric - Mou un conductor entre els pols d'un iman. - Mou un iman a l'interior d'un conductor Elem. Giratori= rotor enrotllat (bobina) Elem. Fix: estator Ex: automòbil, centrals elèctriques

Parts d'un alternador - Iman - l'armadura: nucli de ferro dolç envoltat per cables conductors en forma de bobina. Producció d'electricitat: en girar una espira dins d'un camp magnètic es

genera un corrent elèctric que canvia de direcció cada mitja volta, que és el que coneixem com corrent elèctric altern .

TRANSFORMADORSTRANSFORMADOR: dispositiu que transforma un corrent altern de tensió i intensitat determinades en un altre corrent altern de tensió i intensitat diferent.

Es compon de dues bobines - Primari - Secundari Funcionament: en circular corrent altern pel primari s´hi provoca un

camp magnètic que genera corrent induït en el secundari.

FONTS D´ALIMENTACIÓ

Els aparell electrònics que s'utilitzen en la llar funcionen amb corrent continu. Per poder connectar aquests aparells a la xarxa elèctrica és menester convertir el corrent altern subministrat en corrent continu.

Font d´alimentació

Composta per - Un transformador: proporciona el voltage desitjat.

- Un rectificador: transforma el corrent altern en continu.