Conceptes Bàsics d'Electricitat i Circuits

Conceptes Bàsics d'Electricitat

L'àtom és la part més petita d'un element químic que conserva les seves propietats. La càrrega elèctrica és l'excés o el defecte d'electrons en un cos. El corrent elèctric és el desplaçament ordenat d'electrons a través d'un material. El sentit del corrent elèctric és el sentit en què es desplaçen els electrons.

Classes de Corrent Elèctric

• Corrent continu (CC): quan el flux d'electrons és constant i no canvia de sentit.
• Corrent altern (CA): quan el flux d'electrons és variable i canvia constantment de sentit.
• Corrent polsant: quan el flux d'electrons és variable però no canvia de sentit.

Propietats Elèctriques dels Materials

• Conductors: ofereixen poca dificultat al desplaçament d'electrons.
• Aïllants o dielèctrics: ofereixen molta dificultat al desplaçament dels electrons, ja que tenen una estructura atòmica que els reté.
• Semiconductors: són materials en els quals el nombre d'electrons lliures necessaris perquè es produeixi el corrent elèctric depèn de la temperatura i de les impureses del material.

Circuit Elèctric

Un circuit elèctric és un conjunt d'elements actius (que proporcionen energia) i passius (que dissipen l'energia) connectats entre si de manera que permetin el pas del corrent elèctric permanentment perquè existeixi una transferència d'energia.

Sistemes Elèctrics

Un sistema elèctric és el conjunt d'elements actius i passius que, funcionant conjuntament, realitzen una aplicació elèctrica.

Força Contraelectromotriu (FCEM)

Els receptors que no transformen l'energia elèctrica exclusivament en energia tèrmica desenvolupen una força electromotriu 'e' que és de sentit contrari a la del generador, i per això és anomenada així.

Connexió de Receptors

• Circuits en sèrie: es diu que dos o més elements d'un circuit estan connectats en sèrie quan el final de cadascun està unit al començament del següent.
• Circuits en paral·lel: es diu que dos o més elements d'un circuit estan connectats en paral·lel o derivació quan tots els seus orígens estan connectats a un mateix punt i tots els seus finals a un altre.

Resistències

Les resistències o resistors són dispositius utilitzats per introduir una dificultat o una resistència addicional en un circuit.

Lleis de Kirchhoff

• Primera Llei: La suma algebraica dels corrents que arriben a un nus és igual a la suma algebraica dels corrents que surten del nus.
• Segona Llei: En tota malla o circuit tancat, la suma algebraica de totes les FEM és igual a la suma algebraica de les caigudes de tensió.

Conductors: Resistivitat i Resistència

• Resistivitat: La resistència específica d'un material rep el nom de resistivitat 'ρ' i es defineix com la resistència que ofereix al pas del corrent un conductor d'aquest material d'1 m de longitud i d'1 m² de secció.
• Conductivitat d'un material: és la facilitat amb què deixa passar el corrent elèctric un conductor d'aquest material d'1 m de longitud i d'1 m² de secció.
• Resistència elèctrica R d'un conductor metàl·lic homogeni i de secció constant, és directament proporcional a la seva longitud, inversament proporcional a la seva secció, i depèn de la seva resistivitat 'ρ'.

Llei de Joule

Els materials conductors recorreguts per un corrent s'escalfen i augmenten de temperatura. Aquest fenomen, que en definitiva és la transformació de l'energia elèctrica en energia tèrmica, es coneix amb el nom d'efecte Joule.

La quantitat de calor que es produeix en un conductor, receptor o, en general, en un circuit elèctric, és directament proporcional a la resistència que ofereix al pas del corrent, al quadrat de la intensitat i al temps durant el qual circula.

Elements de Protecció de Fusibles

• Sobreintensitat: s'entén que és tota intensitat superior a la nominal (In), que és l'assignada per al funcionament normal del circuit.
• Curtcircuit: és la connexió de dos o més punts d'un circuit a través d'una resistència de valor insignificant a causa d'un defecte de l'aïllament o d'una maniobra incorrecta. Normalment es considera que es produeix curtcircuit quan la intensitat de corrent que provoca és superior a tres vegades la nominal.
• Sobrecàrrega: és una condició de funcionament del circuit elèctric sense defecte, que provoca una sobreintensitat.
• Fusible: és un aparell de protecció que té la funció d'obrir el circuit en què està instal·lat per la fusió d'un o més elements destinats i dissenyats per a aquest fi, quan la intensitat sobrepassa un determinat valor durant un cert temps.

Instal·lacions Elèctriques

Instal·lació Elèctrica de Baixa Tensió

El conjunt d'aparells i circuits associats amb l'objectiu de produir, convertir, transformar, transmetre, distribuir o utilitzar l'energia elèctrica amb tensions nominals.

Comptadors

Són els aparells destinats a mesurar l'energia elèctrica consumida per l'abonat.

Interruptor

És un aparell que té la funció d'obrir i tancar un circuit, i de deixar-lo en qualsevol dels dos estats fins que s'accioni un altre cop.

Polsadors

Fan la mateixa funció que un interruptor, tancar i obrir un circuit, però només executen la seva funció mentre estan accionats (estat de treball) i tornen automàticament a l'estat inicial quan cessa l'acció (estat de repòs).

Commutador

És un aparell de comandament que té tres borns de connexió: una entrada i dues sortides. Permet tancar o obrir un circuit elèctric des de dos punts diferents.

Commutador d'Encreuament

És un dispositiu que té quatre borns de connexió, dues entrades i dues sortides, i dues posicions de funcionament, que permeten invertir la connexió de les entrades amb la de les sortides.

Teleruptor

És un dispositiu que fa funció d'un interruptor accionat a distància. Consta d'un electroimant i un o diversos contactes.

Automàtic d'Escala o Minuter

És un mecanisme elèctric que permet regular el temps d'encesa (temporitzador) d'una instal·lació d'enllumenat.

Domòtica

És la tecnologia que tracta de l'automatització i el control de les instal·lacions dels habitatges, amb l'objectiu de millorar la qualitat de vida.