ELECTRÒNICA ANALÒGICA.

ELECTRÒNICA ANALÒGICA
Silvia Mejías Tarancón
“Hi ha una força
motriu més poderosa
que el vapor,
l'electricitat i l'energia
atòmica: la voluntat”
Albert Einstein
(1879– 1955)

ÍNDEX
1. L’ÀTOM (Partícules) I EL CORRENT ELÈCTRIC
(Sentit i tipus)
2. MATERIALS (Conductors i aïllants)
3. LLEI D’OHM (Magnituds fonamentals)
4. CIRCUITS ELÈCTRICS (Elements i tipus) I
ESQUEMES I SÍMBOLS ELÈCTRICS
5. LLEIS DE KIRCHHOFF
6. MAGNITUDS
7. MAGNETISME

INTRODUCCIÓ
• L’èxit de l’electricitat com a font d’energia és perquè:
• fàcil per a obtenir-la,
• transportar-la i
• transformar-la en altres energies.
• L’electricitat és una de les
formes d’energia més
utilitzades per l’ésser humài
actualment seria impossible
viure sense l’electricitat.
• L’emprem pràcticament per
a tot, perquè gràcies a a ella
il·luminem casa nostra i fem
funcionar electrodomèstics,
màquines ...

ANTECEDENTS HISTÒRICS

Centrals
El CIRCUIT ELÈCTRIC és un
conjunt d’elements actius (que
proporcionen energia) i passius
(que dissipen energia) connectats
entre si, de manera que permeten
el pas del corrent elèctric
permanentment perquè existeixi
una transferència d’energia.
Un sistema elèctric és el conjunt d’elements actius i passius que, funcionant
conjuntament, realitzen una aplicació elèctrica.
Tipus de
sistemes
elèctrics
 Sistemes de potència.
 Sistemes de control.
 Sistemes de comunicació.
 Sistemes de computació.
INTRODUCCIÓ

SISTEMES ELÈCTRICS
Per poder treballar
amb energia
elèctrica
necessitem d’un
sistema elèctric
que és el conjunt
d’elements
actius i passius
que, funcionen
conjuntament,
realitzant una
aplicació
elèctrica.

TRANSPORT D’ENERGIA ELÈCTRICA
El transport de
l’energia elèctrica des
de les centrals
generadores fins als
centres de distribució
es realitza en:
• Alta tensió (220
kV – 380 kV)
normalitzada a
Espanya, que es
transforma a
mitjana tensió.
• Mitjana tensió (20 kV ‒ 15 kV) en les subestacions transformadores o
centres de distribució d’energia elèctrica. Aquests centres distribueixen
l’energia elèctrica mitjançat una xarxa elèctrica de mitjana tensió, que
posteriorment es transforma a baixa tensió.
• Baixa tensió (<1000 V), que pot ser monofàsica, amb una tensió de 230 V i
una potència màxima de 15 kW, o trifàsica, amb una tensió de 400 V

LA MATÈRIA I LA CÀRREGA ELÈCTRICA
Tota la matèria està formada per àtoms
carregats positivament i negativament.

L’ÀTOM
Tota la matèria està formada per àtoms.
L’àtom presenta dues parts:
• NUCLI on hi ha:
• els PROTONS (partícules
de càrrega positiva) i
• els NEUTRONS (partícules
sense càrrega).
• A l’ÒRBITA de l’àtom, al
voltant del nucli giren els
ELECTRONS, partícules de
càrrega negativa que són els
responsables de l’energia que
s’anomena electricitat.

TIPUS DE CÀRREGA DELS ÀTOMS
En general, els materials
(els elements químics) són
NEUTRES, els àtoms
d’aquesta materia contenen
el mateix nombre de
càrregues negatives
(electrons) i positives
(protons), en conseqüència
la seva càrrega eléctrica
és igual a 0, és NEUTRE.

TIPUS DE CÀRREGA DELS ÀTOMS
Com els electrons es poden
moure d’un àtom a un altre, es
poden donar els següents casos:
Si un cos
està CARREGAT
NEGATIVAMENT
és perquè
ha guanyat
electrons.
Té un EXCÉS
D'ELECTRONS.
Si un cos
està CARREGAT
POSITIVAMENT
és perquè
ha perdut
electrons.
Té un DEFECTE
D'ELECTRONS.
ÀTOM
NEUTRE

LLEI DE COULOMB
• Per a explicar les experiències d’electrització de la
matèria, els científics han ideat un model segons el qual
els fenòmens elèctrics es deuen a una nova propietat de
la materia anomenada càrrega elèctrica.
• La quantitat de càrrega elèctrica, Q, és una magnitud
física i la unitat corresponent en el SI és el coulomb (C).

LLEI DE COULOMB
• La Llei de Coulomb és la llei fonamental de
l'electroestàtica, va ser formulada per Charles-Augustin
de Coulomb i estableix que dues càrregues elèctriques
puntuals i estacionàries s'atreuen o es repel·leixen
segons sigui el seu signe, positiu o negatiu:
• les càrregues de signe oposat s'atreuen
• les càrregues d'igual signe es repel·leixen

ELECTRITZACIÓ
FREGAMENT
Si freguem un bolígraf neutre amb un
drap de llana neutre, la llana
transfereix càrregues negatives al
plàstic, el bolígraf s'ha electritzata, el
bolígraf queda carregat negativament
i el drap positivament. Aquest excés
de càrrega fa que el plàstic atregui
els paperets.
INDUCCIÓ
Si un cos está carregat
positivament (el raspall) la part
del cos neutre més propera es
carregarà amb electricitat
negativa i l’oposada amb
electricitat positiva.
El fenòmen físic d’un cos que perd o
guanyar electrons s’anomen electrització
i n’hi ha dos tipus:

QUÈ ÉS EL CORRENT ELÈCTRIC?
• Els responsables de tots els fenòmens elèctrics són els electrons,
perquè poden escapar de les òrbites més exteriors dels àtoms i
són molt més lleugers que les altres partícules.
• En determinats materials, es possible fer anar els electrons d’un
extrem a l’altre
• L’electricitat és un fenomen originat pel moviment dels electrons
que es troben al voltant del nucli.
• Quan un cos està carregat negativament i l'altre està carregat
positivament, es diu que entre ells hi ha una DIFERÈNCIA DE
CÀRREGUES, aquest concepte es coneix més com a tensió elèctrica
o voltatge.

QUÈ ÉS EL CORRENT ELÈCTRIC?
• Perquè s'estableixi un corrent elèctric entre dos punts, és necessari que entre
els extrems del conductor existeixi una diferència de càrregues.
• Contra més gran sigui la tensió en els extrems de la pila, major serà la
força amb la qual es desplacen els electrons pel conductor.

SENTIT DEL CORRENT ELÈCTRIC
El corrent elèctric (els
electrons) en la realitat
surt del pol negatiu
del generador i va cap
el pol positiu. Per
conveni s’ha establer el
contrari, és l’ anomenat
sentit convencional del
corrent.

TIPUS DE CORRENT

CONDUCTIVITAT ELÈCTRICA
CONDUCTORS
S’anomenen conductors
aquells materials que
permeten el pas del
corrent elèctric en un circuit.
Per exemple: Tots els metalls
(coure, alumini, or, etc.), aigua
mineral, etc.
Els conductors més utilitzats
en un circuit són els cables
que estan formats de fils de
coure envoltats per una capa
de plàstic.
AÏLLANTS
S’anomenen aïllants aquells
materials que impedeixen el
pas del corrent elèctric. Per
exemple: plàstic, vidre, aigua
pura, ceràmics, llenya...
1. Conductor
2. Aïllant
3. Coberta

LA LLEI D’OHM
Al segle XIX , Georg Simon Ohm va
descobrir quina relació tenien les tres
magnituds fonamentals de l’electricitat:
• INTENSITAT
• TENSIÓ
• RESISTÈNCIA
Ohm va descobrir que:
 En augmentar la tensió d’un circuit passa més corrent
electric o Intensitat (Si augmentem ↑V també augmenta
↑I) perquè són DIRECTAMENT proporcionals.
 En augmentar la resistència d’un circuit passa menys
corrent electric o Intensitat (Si augmentem ↑R
disminuirà ↓I) perquè són INVERSAMENT proporcionals.

TRIANGLE DE LA LLEI DE OHM

Llei d’Ohm generalitzada en un circuit amb forces electromotrius i forces
contraelectromotrius
Llei d’Ohm generalitzada en un circuit amb forces electromotrius i
receptors exclusivament resistius
Comportaments dels receptors en un circuit de CC

TENSIÓ, VOLTATGE o
DIFERÈNCIA DE PONTECIAL
La tensió elèctrica (V) és la força que fa
moure els electrons d’un àtom a alter. La
tensió es mesura en volts (V).
La tensió
elèctrica en el
circuit
hidràulic seria
l’altura des de
la que cau
l’aigua.

LA INTENSITAT
Intensitat (I) és la quantitat de corrent
elèctric (electrons) que travessa un
conductor per unitat de temps. La
intensitat es mesura en ampers (A).
La intensitat
en el circuit
hidràulic seria
la quantitat
d’aigua que
cau.

MAGNITUDS ELÈCTRIQUES
INTENSITAT/CORRENT
La unitat de mesura de la intensitat de corrent elèctric és
l'ampere, el símbol de la unitat es correspon a A i la variable
s'anomena I. Per tant:
La intensitat del corrent elèctric és la quantitat de
carrega elèctrica que passa per un conductor en
una unitat de temps. És a dir, el moviment
d'electrons a través del material.
• Q és la càrrega elèctrica, mesurada en coulombs [C].
• I és el corrent, mesurat en amperes [A].
• t és el període de temps, mesurat en segons [s].

LA RESISTÈNCIA
La resistència ( R ) expressa la major o
menor dificultat que presenta un
conductor al pas del corrent elèctric. La
resistència en mesura en ohm (Ω).
La resistència
en el circuit
hidràulic seria
la la obstrucció
de la
canonada.

RESISTÈNCIA ELÈCTRICA
• Per a entendre què és la resistència elèctrica és bo
imaginar-se als electrons d'un corrent elèctric circulant per
un cable com si fossin gotes d'aigua per una
canonada.
• A mesura que els electrons es desplacen pel circuit es van
trobant amb els diferents components elèctrics que
suposen un petit obstacle per a ells, de tal manera que per
a passar han de perdre part de l'energia que la pila o
la bateria els hi havia donat.
• La resistència elèctrica d'un
component elèctric és l’oposició
d’un component elèctric al pas
del corrent electric (R).
• Als electrons els costa molt
travessar componentes amb ↑R,
fan molt esforç i perden energia (V)

RESISTÈNCIA DE CONDUCTORS
La resistència elèctrica d’un conductor és la dificultat que ofereix al
pas del corrent elèctric. Aquesta oposició depèn:
• Del material del conductor definida per la constant de
proporcionalitat s’anomena resistivitat o resistència específica
del conductor, i indica la resistència del conductor (en ohms) per
unitat de longitud (en metres) i per unitat de secció (en mm²).
• Aquest serà directament proporcional a la seva longitud (L)
• També serà inversament proporcional a la seva secció (S).
• R = resistència [Ω]
• ρ = resistivitat [Ωm]
• l = longitud del conductor [m]
• S = secció del conductor [m2]

Buscarem un material amb una baixa resistivitat si volem evitar aquesta
oposició al pas del corrent elèctric i amb una elevada resistivitat si
busquem l'efecte contrari. El valor de la resistivitat no és constant i
varia amb la temperatura segons la següent expressió:
RESISTIVITAT ELÈCTRICA
• ρ(T) = resistivitat a la temperatura T [Ωm]
• ρ(20) = resistivitat a 20 oC [Ωm]
• α = Coeficient de temperatura [oC -1] o [1/oC]
• T= temperatura [oC]

 És fàcil d’entendre que com més llarg sigui el conductor, i també com
més estret, més dificultat tindran els electrons per a desplaçar-se.
 I com més gran sigui la secció del cable del conductor, menys
dificultat tindran els electrons per a desplaçar-se.
CÀLCUL RESISTÈNCIA/RESISTIVITAT

La conductància i la conductivitat elèctrica són les inverses
de de la resistència i la resistivitat.
• Així la conductància és la facilitat de pas del corrent
elèctric per un conductor. La unitat de mesura de la
conductància és el siemens, el símbol de la unitat es
correspon a S i la variable s'anomena G.
• Així la conductivitat elèctrica és una mesura de la
capacitat d'un material de deixar passar el corrent elèctric,
la seva aptitud per deixar circular lliurement les càrregues
elèctriques.
CONDUCTÀNCIA I CONDUCTIVITAT

CARACTERÍSTIQUES DE LES RESISTÈNCIES
• La unitat de mesura de la magnitud de la resistència és l'ohm, ()
• Valor nominal: És el valor en Ohms indicat pel fabricant i està imprés
en la pròpia resistència en xifres o per mitjà del codi de colors.
• Tolerància: És l'error màxim amb què es fabrica la resistència en
percentatge, major o menor que el valor nominal i que el fabricant es
compromet a respectar en la seva fabricació (20,10, 5, 2, 1, 0’5 i 0’1). .
• Potència màxima: És la major potència que serà capaç de dissipar
sense cremar-se un resistor en condicions normals, i una temperatura
de treball entre 20 i 25º (P=U·I).

TIPUS DE RESISTÈNCIES O RESISTORS
Són el component més senzill i més utilitzat en els circuits electrònics. Les
resistències es classifiquen pel seu valor òhmic en:
• RESISTÈNCIES FIXES: aquests components de dos terminals
presenten un valor nominal de resistència constant (predeterminat pel
fabricant) i un comportament lineal.
• RESISTÈNCIES VARIABLES: el seu valor de resistència pot variar
entre un valor mínim, 0, i un valor màxim, R. Per exemple, si la
resistència és de , podem fixar qualsevol valor entre 0 i 10.000 Ω
• Resistències dependents
• RESISTÈNCIES DEPENDENTS O NO LINEALS es caracteritzen
perquè el seu valor òhmic varia de manera no lineal, depenent de
diferents magnituds físiques com ara la temperatura, la tensió, la llum,
els camps magnètics, etc. Per aquest motiu, aquestes resistències
també són considerades com a sensors

RESISTÈNCIES FIXES
Un cop fabricades no es pot variar el seu valor òhmic. que tenen un valor
constant dins d’uns marges de tolerància. El seu valor òhmic i la seva
tolerància s’especifiquen mitjançant un codi de colors imprès sobre la
càpsula de protecció. La classificació va en funció del manterial:
• Bobinats: nucli ceràmic amb un fil enrotllat. És fa amb materials
d’elevada resistivitat. La resistència depèn de R= (ρ • l)/ S
• Aglomerats: de valor òhmic molt elevat fets amb barreges de carbó
matèria aïllant i resina aglomerant, i són varats i petits. No tenen
estabilitat tèrmica.
• Pel·lícula de carbó: nucli ceràmic envoltat d’una fina capa de carbó o
enrotllada amb espiral (s’augmenta la longitud i es disminueix la
secció). Són els més utilitzats.
• Pel·lícula metàlica: sobre el nucli porten un metall noble (en una
capa molt fina) tal com or, platí, níquel, crom, o un òxid metàl•lic.
Tenen gran precisió i s’utilitzen on és necessita precisió.

CODI DE COLORS
• Les DUES PRIMERES
bandes donen una idea
del valor basic de la
resistència.
• La TERCERA BANDA
ens indica perque cal
multiplicar el valor
basic anterior per
obtenir el veritable
valor de la resistència.
• La QUARTA I
ULTIMA BANDA ens
dóna la tolerància
(Daurat 5%, Platejat
10%, sense color 20%,
vermell 2%, marró
1%).

CODI DE COLORS RESISTÈNCIA

RESISTÈNCIES VARIABLES
• El seu valor pot variar de 0 Ω a un valor màxim.
• S’utilitza per regular el volum de la radio, la potència del
microones,...i poden ser de pel·lícula de carbó i bobinades
Resistències variables, també anomenades
potenciòmetres o reòstats són un tipus
de resistències ajustables que normalment
es graduen des de l'exterior de l'aparell
electrònic mitjançant un per part de
l'usuaricomandament giratori o lliscant.

RESISTÈNCIES DEPENDENTS O NO LINEALS
Resistències dependents estan fabricades amb materials semiconductors,
en què el valor òhmic varia en funció de diferents característiques a les
quals són sensibles com la temperatura, llum, voltatge, etc. Tipus:
TERMISTORS
La resistència varia amb la temperatura.
Hi ha dos tipus:
• PTC (possitive temperature control)
Al augmentar Tª; Ω aumenta
• NTC(negative temperature control)
Al augmentar Tª; Ωdisminueix
S’utilitzen en geleres, congeladors,
planxes, vitroceràmiques...
FOTORESISTÈNCIES
LDR(light dependent resistance)
La resistència varia amb la llum
Al augmentar llum; Ωdisminueix.
S’utilitza en faroles, cintes
transportadores, obrir persianes...

ANÀLISI DE DIFERENTS EXEMPLES
Per això es necessiten
de professionals que
s'encarreguen
d'instal·lar i reparar les
torres elèctriques. En
aquest cas no sols n'hi
ha prou amb prendre
totes les precaucions
necessàries sinó que
es requereix d’una
formació molt
específica perquè
qualsevol mínim error
en manipular els
corrents que circulen
pels cables de
transport d'electricitat
pot resultar
catastròfic.
Us deixo un vídeo
perquè us feu una
idea del complex
procés que cal dur a
terme per a realitzar
una d'aquestes
reparacions:

QUÈ ÉS UN CIRCUIT ELÈCTRIC ?
Un circuit elèctric és un conjunt
d’elements units de tal forma que
permeten el pas del corrent
elèctric (generalment per produir
algun efecte útil).

SÍMBOLS I ESQUEMES ELÈCTRICS
• S’anomena esquema electric a la
representació d’un circuit i
està format pels símbols dels seus
elements units entre si.
• Per dissenyar els esquemes
s’utilitzen símbols normalitzats.

ESQUEMES DE CIRCUITS ELÈCTRICS
Exemples:

SÍMBOLS ELÈCTRICS DE COMPONENTS ACTIUS

SÍMBOLS D’INSTRUMENTACIÓ ELÈCTRICA

CIRCUIT TANCAT
Es diu que un
circuit està
tancat quan
tots els
components
d’un circuit
estan
connectats
entre si i el
corrent sí que
pot circular.

CIRCUIT OBERT
Es diu que un circuit està obert quan es presenta
una discontinuïtat en el circuit i el corrent no pot
circular. Com per exemple:
 un cable trencat,
 un component desconnectat o
 un interruptor apagat

ELEMENTS D’UN CIRCUIT ELÈCTRIC
Un circuit elèctric està format per :
I. elements NECESSARIS
I. Generador
II. Receptor
III. Conductor
II. elements COMPLEMENTARIS.
I. Control o maniobra
II. Seguretat o protecció
III. Mesura

ELEMENTS NECESSARIS
D’UN CIRCUIT ELÈCTRIC
• UN GENERADOR O ACUMULADOR: És l’element
que proporciona l’energia elèctrica. Exemples:
piles, bateries...
• MATERIAL CONDUCTOR: És l’element que
transporta l’energia elèctrica. Exemple: cables.
• UN O MÉS RECEPTORS: Són els elements que
transformen l’energia elèctrica rebuda en un
altra tipus d’energia. Exemple: Energia lluminosa,
energia acústica , energia mecànica.
Elements necessaris d’un circuit (COM A MÍNIM):

CIRCUIT ELÈCTRIC AMB DINAMO
Suposem que en comptes d’una pila posem un generador de corrent
continu (dinamo). En aquest cas sempre s'ha de tenir en compte
una resistència interna, deguda a la resistència que presenten les
seves pròpies bobines. Llavors podrem parlar de la força electromotriu
(fem, ε) que dóna la dinamo, i que és el voltatge que genera. Però com
que hi ha la resistència interna, el voltatge que donarà a la sortida ja
serà més petit, i rebrà el nom de tensió o voltatge (V).
La tensió a la sortida de la dinamo serà igual al la força
electromotriu que genera menys la caiguda de tensió que
provoqui la seva resistència interna. I aquesta caiguda de tensió
serà la intensitat que passa pel circuit multiplicat per la resistència
interna de les seves bobines (Vperduda=I·r).

Connexió en sèrie-paral·lel
Connexió en sèrie
Connexió de generadors
Connexió en paral·lel
CONNEXIÓ GENERADORS

ESQUEMA DELS ELEMENTS
NECESSARIS D’UN CIRCUIT ELÈCTRIC

1. ELEMENTS DE CONTROL O MANIOBRA: Són
aquells elements que permeten governar a voluntat
el circuit. Exemples: interruptors, polsadors,
commutadors.
2. ELEMENTS DE SEGUTAT O PROTECCIÓ: Són
aquells elements destinats a la protecció de les
instal·lacions (fusibles) o dels usuaris o d’ambdós
al mateix temps (diferencials). Ex: fusibles,
diferencials.
3. ELEMENTS DE MESURA: són aquells dispositius que
ens permet conéixer les següents magnituds: tensió,
intensitat i resistència.
Els elements complementaris d’un circuit són:
ELEMENTS COMPLEMENTARIS
D’UN CIRCUIT ELÈCTRIC

ELEMENTS DE MANIOBRA (1)
INTERRUPTORS: Són
elements que tenen la
funció d’obrir i tancar el
circuit I disposen de dues
posicions estables de
funcionament:
1. Una que obre el
circuit (0) i
2. Una altra que tanca el
circuit (1) que deixa
passar el corrent.
Símbol i exemple:

POLSADORS: Els polsadors
són elements elèctrics
destinats a obrir i tancar el
circuit. Disposen de dues
posicions:
1. Una posició de repòs (0) i
2. Una d’accionament
quan és premut(1) la
qual es mantindrà mentre
duri l’efecte que ha produït
l’activació (pressió).
Símbol i exemple:

COMMUTADORS: Un commutador té dos possibles
posicions (que va a una o altra segons un interruptor).
• Quan els borns de cada commutador estan en el mateix
sentit i estan en contacte, el circuit es tanca
• però si cada born dels commutadors està encarat cap a
diferents costats i no estan en contacte, el circuit està
obert i l'electricitat no arriba al lloc desitjat
Símbol i exemple:

S’entén per sobreintensitat tota intensitat superior a la nominal In, que és
l’assignada per al funcionament normal del circuit.
Causes de la sobreintensitat
 Curtcircuit: connexió de dos punts o més d’un circuit a través d’una resistència de valor
insignificant a causa d’un defecte de l’aïllament o d’una maniobra incorrecta.
 Sobrecàrrega: condició de funcionament del circuit elèctric sense defecte, que provoca
una sobreintensitat.
Per evitar la
sobreintensitat
 Fusibles
 Interruptors magnetotèrmics.
 Classe g.
 Classe a.
 Fusibles G o fusibles miniatura.
ELEMENTS DE PROTECCIÓ

• Bàsicament està format per un fil molt
fi, calibrat de manera que sigui la part
més dèbil que es crema d'un circuit.
• Quan en un circuit la R=0, la intensitat
augmenta tant que el conductor es
crema i s’ha de protegir els circuits dels
curtcircuits.
• La inclusió d'un fusible en un circuit no
l'afecta, ja que la seva resistència és
negligible.
FUSIBLES: és un element de seguretat la funció principal de
la qual és “trencar-se” (obrir el circuit) en cas que es
produeixi un excés de corrent elèctric, és a dir, quan passa
massa intensitat de corrent pel fil conductor que el forma,
aquest s'escalfa per Efecte Joule produint el trencament
d'aquest.
ELEMENTS DE PROTECCIÓ (1)
Símbol i exemple

INTERRUPTOR DIFERENCIAL: tenen la
missió de detectar els corrents de defecte
produïts a la instal·lació.
• El seu objectiu principal és el de
protegir les persones que poden
estar en contacte amb la
instal·lació quan hi ha un corrent de
fuita.
• Té la capacitat de detectar la diferència
entre el corrent d'entrada i sortida en un
circuit.
• Quan aquesta diferència supera un
valor determinat (sensibilitat), per
al qual està calibrat (30 mA, 300 mA,
etc), el dispositiu obre el circuit,
interrompent el pas del corrent a la
instal·lació que protegeix.
ELEMENTS DE PROTECCIÓ (2)

VOLTÍMETRE
El voltímetre mesura la tensió, els volts
que tenen els elements del circuit. Cal triar
si és corrent contínua o altern, l’element a
mesurar ha d’estar connectat i el
voltímetre es col·loca en paral·lel.
ELEMENTS DE MESURA (1)
Símbol i col·locació:
EXEMPLE: Cada voltímetre mesura la tensió
de cada un dels receptors d’un circuit:
• El primer voltímetre mesura la tensió que
suporta la bombeta que és de 3,0 V
• El segon voltímetre mesura la tensió que
suporta el brunzidor que és de 7,2 V
La suma d'ambdós voltímetres ens dóna 10,2
V, això és, el valor de la pila. La qual cosa
demostra que quan els receptors estan en
sèrie, la tensió de la pila es reparteix entre ells.

AMPERÍMETRE
L’amperímetre mesura el corrent elèctric
que circula per la branca d’un circuit. Cal
triar si és corrent contínua o alterna i
l’element a mesurar connectat i
l’amperímetre es col·loca en sèrie.
Símbol i col·locació
EXEMPLE: si es vol mesurar la intensitat del
corrent que passa per la bombeta B1 que
forma part del següent circuit. Pots observar
que l'amperímetre, es col·loca a continuació de
la bombeta, és a dir, inserit dins del circuit.
L'amperímetre marca 90 mil·liamperes (mA) i
aquesta és la intensitat del corrent que passa
la bombeta.
NOTA: Com 1000 mA = 1 A aleshores 90 mA
= 0,09 A.

ÒHMMETRE
Per mesurar les resistències cal utilitzar
l’Òhmmetre, es connecta tocant els
terminals de la resistència separada de la
resta del circuit.
Símbol i col·locació
EXEMPLE: Per a mesurar la resistència d'un
element d'un circuit, s'ha d'extraure l'element
del circuit i col·locar el polímetre entre els dos
extrems del mateix. Recorda que la unitat de
mesura de la resistència elèctrica és l'ohm. La
punta de prova negra es connecta a la base
marcada amb les lletres COM i la vermella, a la
base marcada amb ohms (V). Es col·loca
l’element desconnectat del circuit entre les
puntes i se situa el selector en l’escala
adequada.

POLÍMETRE,
TESTER O
MULTÍMETRE
Aparell que mesura les
magnituds bàsiques
elèctriques que s'empren
en electricitat la tensió,
intensitat del corrent i la
resistència eléctrica.

Passos per fer una mesura amb un POLÍMETRE:
1.Encendre el polímetre.
2.Seleccionar la part en la qual volem realitzar el mesurament:
Voltímetre, Amperímetre, Òhmmetre.
3.Comprovar que les puntes estan en els terminals correctes, en cas
contrari col·locarles. És molt important fixar-se bé en les
connexions de les puntes, si es connecten unes puntes en un
terminal equivocat es pot destruir el polímetre. El terminal negre
sempre es connecta en el comú i el Vermell és que es
connecta en V/ O per a resistències i voltatges, o en 2A o
10A per a intensitats que aconsegueixen com a valor
màxim 2 o 10 Amperes.
4.Seleccionar el valor més alt de l'escala que volem mesurar,
amb el selector.
5.Connectar les puntes en el lloc adequat del circuit o resistència.
6.Moure el selector baixant d'escala fins que la lectura sigui possible
en el display. Silvia Mejías Tarancón

CONDUCTIVITAT ELÈCTRICA
Circuit amb la mateixa
resistència i el doble de
tensió
Circuit amb la mateixa
tensió i el doble de
resistència

CONNEXIÓ EN SÈRIE DE RECEPTORS (1)
Els circuits en sèrie són aquells que
disposen d’un o més receptors (bombeta,
motors...) connectats un darrere l’altre,
compartint el mateix cable.

CARACTERÍSTIQUES:
- Els receptors en
sèrie es reparteixen
la tensió del
generador.
- Si un receptor en sèrie falla (per avaria,
desconnexió, etc.) , els altres deixen de
funcionar.
CONNEXIÓ EN SÈRIE DE RECEPTORS (2)

CÀLCUL RESISTÈNCIA EQUIVALENT,
VOLTATGES I INTENSITATS EN UN
CIRCUIT AMB RECEPTORS EN SÈRIE

CONNEXIÓ EN PARAL·LEL DE RECEPTORS (1)
Els circuits en paral·lel són aquells que
disposen d’un o més receptors (bombeta,
motors...) connectats en diferents cables.

CARACTERÍSTIQUES:
- La tensió del
generador arriba a
tots els receptors
connectats en
paral·lel.
- Si un receptor en
paral·lel falla (per
avaria, desconnexió,
etc.) , els altres
segueixen
funcionar.
CONNEXIÓ EN PARAL·LEL DE RECEPTORS (2)

CÀLCUL RESISTÈNCIA EQUIVALENT,
VOLTATGES I INTENSITATS EN UN CIRCUIT
AMB RECEPTORS EN PARAL·LEL

CONNEXIÓ MIXTE DE RECEPTORS
Els circuits mixtos són aquells que disposen de
receptors connectats en sèrie i en paral·lel.

Circuits amb n
resistències en paral·lel
Circuits amb dues resistències en
paral·lel
Circuits en paral·lel
Connexió de receptors (I)
Circuits en sèrie
CONNEXIÓ DE RECEPTORS

Circuits mixtos
Connexió de receptors (II)

Connexió de receptors (III)
Característiques dels circuits
en sèrie
 La resistència total o equivalent és
igual a la suma de les resistències
parcials.
 Circula la mateixa intensitat per tot
el circuit.
 La suma de les tensions parcials és
igual a la tensió total.
 La potència total és igual a la suma
de les potències parcials.
Característiques dels circuits
en paral·lel
 La resistència total o equivalent és
sempre menor que la resistència
parcial més petita.
 La intensitat total del circuit és igual
a la suma de les intensitats parcials.
 En totes les resistències hi ha la
mateixa tensió.
 Els corrents estan en relació inversa
a les resistències corresponents.
 La potència total és igual a la suma
de les potències parcials.

EXEMPLES RESOLTS CÀLCUL DE RESISTÈNCIES
RESISTÈNCIES EQUIVALENTS
PRIMER
EXEMPLE
SEGON
EXEMPLE

SEGONA LLEI DE KIRCHHOFF: LLEI DE LES MALLES O DE LES TENSIONS.
En tota malla o tot circuit tancat la suma algebraica de totes les FEM és igual a la suma algebraica
de les caigudes de tensió.
Lleis de Kirchhoff
Permet resoldre de manera sistemàtica el càlcul de circuits elèctrics que no es podrien
solucionar aplicant directament la Llei d’Ohm. Elements a tenir en compte:
• El NUS és un punt del circuit on s’uneixen tres
branques o més (En la figura a i b són els nusos).
• La BRANCA és la part del circuit compresa entre dos
nusos (En la figura hi ha tres branques 1, 2 i 3)
• La MALLA és cada conjunt de branques del circuit
que forma un camí tancat, sense passar dues
vegades per la mateixa branca ni pel mateix nus (En
la figura hi ha 3 malles).

APLICACIÓ DE LES LLEIS DE KIRCHHOFF
PER RESOLDRE UN CIRCUIT

CONVENIS PER A LA RESOLUCIÓ DE CIRCUITS
MITJANÇANT LES LLEIS DE KIRCHHOFF

EXEMPLE RESOLUCIÓ D’UN CIRCUIT APLICANT LES
LLEIS DE KIRCHHOFF

L’EFECTE JOULE és el fenomen que consisteix en la transformació de l’energia elèctrica en
energia tèrmica. Per això, els materials conductors recorreguts per un corrent s’escalfen i
augmenten de temperatura.
LLEI DE JOULE: la quantitat de calor que es
produeix en un conductor, en un 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.
Aparells termoelèctrics que es fonamenten amb l’efecte Joule:
 Les làmpades incandescents.
 La soldadura elèctrica per punts, per arc voltaic amb elèctrodes, etc.
 Els forns d’arc voltaic.
 Els aparells de calefacció.
 Els aparells electrodomèstics: planxes, torradores, forns, assecadors,
cuines, etc.
LLEI DE JOULE

LLEI DE JOULE
El despreniment d’energia en forma de calor en els
conductors, receptors, etc., quan hi circula el corrent elèctric
s’anomena Efecte Joule. La llei de Joule enuncia que:
“L’energia despresa en forma de calor és directament
proporcional al quadrat de la intensitat, a la resistència
del conductor i al temps que el corrent hi circula.”
El que matemàticament s’expressa com: • E: energia
despresa per
efecte joule (J)
• I: intensitat (A)
• t: temps (s)
L'efecte Joule és la manifestació tèrmica de la resistència elèctrica.
Si en un conductor elèctric circula electricitat, part de l'energia cinètica
dels electrons es transforma en calor degut al xoc que
experimenten els electrons amb les molècules del conductor per
on circulen, cosa que fa augmentar la temperatura del conductor. Això a
la pràctica són pèrdues a les instal·lacions elèctriques.

CURTCIRCUIT
El curtcircuit és un cas de circuit en paral·lel
en què un dels camins possibles del corrent
elèctric no té cap receptor.
Problemes del curtcircuit:
– El generador es descarrega ràpidament.
– Degut al pas massiu de corrent pel
conductor, aquest arriba a fondre’s.
Evitar sempre el
curtcircuit en un
circuit !!!

ENERGIA ELÈCTRICA

POTÈNCIA
Potència P Watts (W)
Energia (kWh) = potència (kW) · temps(h)
La potència (P) és la capacitat que té un receptor de
realitzar la seva funció més intensament i/o amb més
rapidesa, i es mesura en watts o en kilowatts.
P = V · I

 El quilowatt-hora (kW·h) és una unitat de treball o
energia i es defineix de la següent manera:
1 quilowatt-hora és el treball que es realitza quan es desenvolupa
una potència constant d’1 kW durant 1 h.
1 kW·h = 1 kW · 1 h
 Equivalència entre el quilowatt-hora i el joule:
1 kW·h = 1 kW ·1 h = 103 W · 3600 s = 3,6·106 W·s =3,6·106 J
1 kW·h = 3,6·106 J
• EQUIVALÈNCIES DE MAGNITUDS

FORÇA ELECTROMOTRIU
Força electromotriu o fem (ε) és el treball que
realitza el generador per traslladar la unitat de
càrrega del pol positiu (+) al pol negatiu (–). La seva
unitat és el volt (V).

TREBALL ELÈCTRIC
Treball elèctric (W) és l’energia que s’utilitza per
desplaçar les càrregues elèctriques Q en un circuit de
ddp V. La seva unitat és el joule (J). i també, si V = ε,
• W = treball (J)
• I = intensitat (A)
• R = resistència (Ω)
• V = voltatge (V)
• t = temps (s)
Les unitats del S.I. del treball i l'energia són els Joules (J), però l'energia
elèctrica es factura en kWh:

RESUM: MAGNITUDS ELÈCTRIQUES
FONAMENTALS. CIRCUITS ELÈCTRICS
Magnituds
Tensió
Intensitat
Resistència
Potència
Voltímetre
Amperímetre
Ohmímetre
Wattímetre
Circuits elèctrics
Sèrie Paral.lel
Mixt:
sèrie/paral.
lel
Efectes del corrent elèctric
Tèrmics Electromagnètics
Màquines
Motors Generadors
Es mesura amb
Es mesura amb
Es mesura amb
Es mesura amb
Es poden connectar
Consumeixen
energia elèctrica
Consumeixen
energia
mecànica

Magnitud Unitat
Quantitat d’electricitat: Q Coulomb: C
Intensitat del corrent elèctric: I
Ampere: A
Força electromotriu o FEM: ε
Volt: V
Tensió, voltatge, diferència de potencial o ddp: V
Volt: V
Resistència elèctrica: R Ohm: Ω

Magnitud Unitat
Conductància: G
Siemens: S
Treball elèctric: W Joule: J
Quilowatt hora: kW · h
1 kW h = 3.600.000 J
Potència elèctrica: P
Watt: W
Llei d’Ohm

La resistivitat (ρ) és la resistència que ofereix al pas del corrent un conductor d’aquest
material d’1 m de longitud (l) i d’1 m2 de secció (A).
La conductivitat (σ) 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.
La resistència (R) és directament proporcional a la seva longitud, inversament proporcional a
la seva secció i depèn de la seva resistivitat.
Resistivitat, conductivitat i resistència

La densitat de corrent (J) és la intensitat que circula
per unitat d’àrea o secció del conductor.
La caiguda de tensió o cdt (e) produïda en un
conductor és directament proporcional a la seva
resistència i a la intensitat que hi circula.
Càlcul de la secció dels conductors d’una línia
DENSITAT DE CORRENT, CAIGUDA DE TENSIÓ I SECCIÓ

EXERCICIS RESOLTS

MAGNETISME:
Conceptes bàsics

MAGNETISME:
Imants

ELECTROMAGNETISME

CAMPS MAGNÈTICS

Les MÀQUINES ELECTROMAGNÈTIQUES més
importants són els generadors i els motors.
Un GENERADOR ELECTROMAGNÈTIC és una màquina
motriu que transforma l’energia mecànica en energia
elèctrica.
Els generadors electromagnètics es basen en el fenomen
conegut com a inducció electromagnètica.
La inducció electromagnètica és el fenomen pel qual, en
moure un imant dins d’una bobina de fil conductor o a
l’inrevés, es genera (indueix) un corrent elèctric a la bobina.
MÀQUINES ELECTROMAGNÈTIQUES

Un MOTOR ELÈCTRIC és una màquina motriu que
transforma l’energia elèctrica en energia mecànica.
Els motors elèctrics formen part de la majoria
de màquines del nostre entorn. N’hi ha de molt
petits, com els de les joguines o els dels
ordinadors, i també de molt grans, com els de
les màquines de tren.
La raó de l’àmplia i variada utilització dels
motors elèctrics és que són màquines de
construcció mecànica senzilla, la qual cosa fa
que tinguin poques avaries, un funcionament
molt fiable i que necessitin poc manteniment.
A més, tenen un rendiment elevat, que pot ser
superior al 95% en els grans motors, mentre
que el dels motors tèrmics arriba com a màxim
al 40%.

PARTS D’UN
MOTOR ELÈCTRIC

Hi ha dues classes de GENERADORS
ELECTROMAGNÈTICS:
•Els ALTERNADORS transformen
l’energía mecánica en energía eléctrica
alterna (CA), per inducció
electromagnética, s’utilitzen a les
centrals elèctriques i en el cotxe.
•Les DINAMOS generen un corrent
continu (CC); actualment s’utilitzen poc,
perquè molts dels aparells portàtils que
funcionen amb CC (telèfons mòbils,
ordinadors, etc.) utilitzen piles o bateries
que es carreguen amb un aparell, el
carregador, que transforma el CA en CC.
GENERADORS ELECTROMAGNÈTIQUES

EINES I ESTRIS PER A L’ELECTRICITAT

MOLTES
GRÀCIES
PER LA
VOSTRA
ATENCIÓ !!

ELECTRÒNICA ANALÒGICA.

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to ELECTRÒNICA ANALÒGICA.

Similar to ELECTRÒNICA ANALÒGICA. (20)

More from Lasilviatecno

More from Lasilviatecno (20)

ELECTRÒNICA ANALÒGICA.