Energia calorífica Energia solar Energia eólica Energia nuclear Energia elèctrica...

Protons:càrrega elèctrica positiva

Neutrons

Electrons: càrrega elèctrica negativa.

Els electrons es mouen en órbita entorn del núcli

Si un cos...

Perd electrons càrrega elèctrica + Guanya electrons càrrega elèctrica –

Components:

Generadors: Aporten l`energia per que puguin circular les càrregues. Transformen algún tipus d’energia en elèctrica.

Segons el tipus d’energia: Generador químic: Piles. Generador mecànic: Aprofitant l’energia cinètica. Dinamo bici Generadors solars

Conductor: Coure, ferro, estany ,etc. Els àtoms de substàncies d’aquest tipus tenen els seus electrons lligats molt feblement , amb una diferència de potencial sortiran del àtom i es mouran facilment.

Receptor Transforma l’ energia elèctrica en un altre tipus d’energia

Circuit obert

Circuit tancat

Segons el sentit del desplaçament del electrons hi ha dos tipus de corrent:

Corrent continu CC: Mantçe constant la direcció del electrons.

pol – al +. En piles i bateries

Corrent altern CA: Es produeix a les centrals elèctriquesEls electrons inverteixen constanment el sentit del seu moviment. Es mesura amb una magnitud anomenada Freqüència Normalment és de 50 Hz es a dir que els electrons inverteixen 100 cops /segon.S’utilitza a casa i a les instal.lacions en general

Tipus de connexionsLa manera de connectar els diferents circuits té molta importància, ja que afecta el seu funcionament .

Connexió en sèrieLes piles es connecten – amb +.Es sumarà el V de cada una de les piles.

Ex.: 2+2+2= 6v

La intensitat que circula per cada receptor és la mateixa..La tensió del generador es reparteix entre els receptors.Si es desconnecta un receptor,el circuit queda obert.S’utilitza en circuits electrònics,¨com l’arbre de NadalEls receptors han de tenir la mateixa tensió i potència

Connexió en paral·lel i mixtesSi tenen polaritat cal connectar per una banda +i per un altre .Si falla un receptor el circuit continua funcionant.Tots els receptors reben el mateix voltatge que el del generador, però poden tenir diferent potència.Les piles es consumeix en totes es piles per igual, tindran més durada .El voltatge és igual a la suma d’una. Ex.: 2+2+2= 2vS’utilitzen a casa i les instal.lacions en general.

Tensió o voltatge:Tensió o voltatge:També pot anomenar-se diferència de potencial.

És l’energia amb la que el generador impulsa

el electrons a través del circuit.

Es mesura en volts (v)

Intensitat:Intensitat:És la quantitat d’electrons que

circulen per unitat de temps.

Es mesura en amperes (A)

Resistència: És l’oposició que ofereixen els materials per al pas del corrent elèctric. Es mesura en Ohms ΩHi ha materials aïllants com els plàstics, la fusta,..

Si dos conductors tenen el mateix gruix , els més llargs són més resistents.

+R

Si dos tenen la mateixa longuitud els més prims són més resistents

+R.

PPotència:Es l’eficàcia amb que un aparell transforma l’energia elèctrica amb un altre tipus d’energia.

Mesura el consum en una unitat de temps.

Es mesura en watts (W). P= V · I

Exemples en watts:

Bombeta 60

Ordinador/Tele 300

Microones 900

Rentadora/Rentavaixella 1500

Radiador 2500

Aire condicionat 3000

LLa llei d’OhmLa Intensitat en un circuit elèctric és proporcional al voltatge

Aquesta constant equival a la resistència elèctrica , que ens dóna

. V : I = R

EfEfecte JouleDesprendiment d’escalfor produit per la circulació del corrent elèctric

CCurtcircuitAccident que pot produir-se en un circuit elèctric per la falta de resistència que provoca una pujada de la intensitat, l’escalfor resultant pot ser perillosa

FFusiblesAparells de protecció amb un punt de fusió baix per evitat curtcircuits

Les descàrregues elèctriques poden produir en el cos humà cremades i alteracions dels sistema nerviós, amb contraccions musculars (enrampades) que poden produir una aturada cardíaca. Tot depén de la intensitat i el temps .Són perilloses a partir de 60v.

Normes de seguretat:

1. No manipulis ni intentis reparar aparells connectats a l’electricitat.

2. És perillós fins i tot tocar-los quan estan desconnectats (ordinadors,tele,..)

3. Abans d’utilitzar qualsevol aparell elèctric llegir les instruccions.

4. No connectar aparells a tensions superiors a les indicades.5. Abans de connectar algun aparell realitzat per tu revisa els

possibles curtcircuits i fes-ho sota la supervisió d’un adult.6. Agafa els aparells per la part de material que estigui aïllada i

seca.7. No introdueixis objectes metàl·lics en els forats dels endolls.8. No introdueixis a l’aigua cap aparell connectat

En una casa normalment tenim el interruptor gewneral automàtic (ICP) (per sobrecàrregues), el interruptor diferencial (ID) ( per desconnectar la instal·lació ) i el interruptor automàtic (PIA) / curtcircuit)

SIMBOLOGIA

BOMBETA

INTERRUPTOR

BORNS CONNEXIÓ

CONMUTADOR

PILA

MOTOR CC

POLSADOR NO

POLSADOR NT

BRUNZIDOR CONMUTADOR CREUAMENT

CABLE ELÈCTRIC

Els interruptors tenen 2 terminals. Quan s'activa l'interruptor, un tros de metall connecta els 2 terminals i permet que el corrent circuli:

INTERRUPTORS

En l'estat 0 no deixa passar el corrent elèctric de tal manera que els aparells connectats al circuit no podran funcionar,i en l'estat 1 si

Els polsadors s’accionan quan els premem.

Hi ha dos tipus :

Normalment Obert (NO):

POLSADORS

Sense prémer, no deixa passar el corrent elèctric (estat 0)Normalment Tancat (NT)Sense prémer, deixa passar el corrent elèctric (estat 0)

Els commutadors permeten seleccionar el circuit desitjat.Tenen 3 terminals

CONMUTADORS

Permet desviar el corrent des del terminal A cap al terminal B (posició 1) o des del Terminal. A cap al terminal C (posició 2).

B A C B A C

Podem encendre/ tancar 2 bombetes des de A i B

A B

CONMUTADORS

CONMUTADORS DE CREUAMENT

Inclou 2 commutadors (amb sis terminals)

En la posició 1 posa en contacte el terminal a amb d, i separat, c amb b.

En la posició 2 el terminal a amb b, i per separat, c amb d

CONMUTADORS DE CREUAMENT

Podem encendre/ tancar 3 bombetes des de A B i C

B C A

EXERCICIS1. Què passaria si per accionar l’alarma (timbre o bruzidor) de la porta

d’entrada d’una casa es fes servir un polsador NT? Fes l’esquema elèctric corresponent.

2. Dibuixa l’esquema d’un circuit conmutat que en una posició acciona un llum i en l’altra un motor.

3. Disposem d’un endoll que té una tensió de 220 v i de dos llums de 110 v. Com les connectarem perquè puguin funcionar amb l’endoll? Per què?.Dibuixa l’esquema corresponent

4. Indica els operadors de comandament que farem servir per accionar:

un receptor des d’un puntun timbre des de dos puntsun receptor des de 5 puntsun circuit en el qual quan no funciona un motor funciona un llum

5. Un discman funciona a 6v i s’alimenta amb quatre piles de 3v. Dibuixa l’esquema de connexió de les piles

6. Dibuixa l’esquema d’un circuit que permeti encendre i apagar dos llums (connectats en paral·lel ) situats en el passadís d’un hotel des de 3 interruptors indistintament.

EXERCICIS12.Disposem de sis piles de 1,5 v per alimentar una bombeta i les

connectem:a) en sèrieb) en paral·lelc) en sèrie-paral·lel (mixte) amb 3 branques de 2 piles cada una

13.Dibuixa l’esquema d’un circuit que permeti encendre i apagar dos llums (connectats en paral·lel ) amb 3 polosadors connectats en paral·lel. Quina avantatge té posar els 3 polsadors en paral·lel?

14. Dibuixa l’esquema del circuit elèctric que acciona l’enllumenat interior del teu cotxe,suposant que en obrir-se qualsevol de les 4 portes la llum s’encén.

15. Identigica els elements d’aquest circuit. Explica quins receptors funcionaran en cada una de les posicions possibles dels comandaments (1=ON, 0=OFF )

AB

C

D E

F

MagnetismeMesura de magnituds elèctriquesElectromagnetismeMotor elèctric

VOLTÍMETRE: Per mesurar la Tensió.Es connecta en paral·lel (al + i – del receptor)

AMPERÍMETRE:Per mesurar la intensitat s’intercala al mig del circuit

OHMÍMETRE: Per mesurar la reisistència s’intercala al mig del circuit

Cal desconnectar el circuit

MULTÍMETRE: Com a voltímetre en paral·lel. Com amperímetre en sèrie

v

A

Ω

vA

Al voltant dels imants hi ha una zona anomenada camp magnètic (on es manifesten les forces d’atracció i repulsió)es representa amb les líneas de força.Pols diferents s’atrauen i pols iguals es repeleixen

Iman amb el seu camp magnètic

En fer circular corrent elèctric per un conductor es forma un camp magnètic circular el seu voltant

Els electroimants són imants artificals que es basen en els efectes magnètics que provoca el corrent elèctric.

El motor elèctric és un receptor que transforma l’energia elèctrica que reben els seus borns en mecànica

l’estator

i el rotor

…QUE INTERACTUEN GRÀCIES A L’ELECTROMAGNÈTISME

Consta de:

Al circular corrent elèctric per cada costat del rotor es forma un camp magnètic que al trobar-se amb el del estator (els costat de la bobina està molt a prop) es produeixen unes forces que obliguen la bobina del rotor a moure’s, un costat amunt i l’altre avall. (el corrent circula en un sentit i en l’altre costat amb una altre)

Camp magnètic

RotorEstator

+-

M+-

EXERCICIS

7. Dibuixa en l’esquema de l’exercici 6 (l’anterior exercici_1) un voltímetre i un amperímetre que et permetin mesurar la tensió i la intensitat subministrades pel generador.

8. Busca a www.google.es una imatge d’un voltímetre, amperímetre, ohmímetre i multímetre insereix-les.

9. Com s’inverteix el sentit del gir d’un motor de CC. Dibuixa un esquema del circuit.Quin exemple coneixes en què es necessiti canviar el sentit del gir del motor?

10.Hem d’instal·lar un aplic amb un llum que s’activa al obrir la porta de casa.Quècomprarem un interruptor o un polsador NO. Dibuixa l’esquema.

11. Dibuixa l’ esquema d’un circuit que controla el funcionament de dos llums de

3 v de tensió ( la mateixa que proporciona el generador ) des de 2 punts indistintament.Dibuixa el mateix esquema però controlant el funcionament del llums des de 4punts indistintament.

Energia és la capacitat de produir treball. Treball és la capacitat de moure els cossos

Potència És quan un receptor realitza molt treball en poc temps És mesura en Kw o CV (cavall vapor)

W = F ·s

W= Treball es mesura en Joule (J)F= Força es mesura en Newtons (N)S= Distància en metres (m)

P = F ·s t

.Una grua que aixequi un pes de 600 N a una alçada de 3m farà un treball de:

W = F · s = 600 N · 3m = 1800 J

1 KWh = 1000 w(hora) = 3.600.000 J1 KWh = 1000 w(hora) = 3.600.000 J

Quina potència desenvoluparà una màquina que desplaça cada hora 20 m una peça, aplicant una força de 1000 N

P = F · s = 1000 · 20 = 20.000 J = 0,0057 Kw = 5,7 w t 1 3.600.000 J3.600.000 J

Els primitius feien servir l’energia muscular, el sol i el vent, la força dels animals i el foc.

Al s. XIX l’aigua i l’escalfor del foc.

Fonts d’energia són: aigua, vent, carbó, petroli, gas, sol,…

El sol és l’energia més important i potent. Subministra llum i calor.

L’energia pot transformar-seL’energia pot transformar-se

E. radiant E. llum

E.ElèctricaE.Térmica E.MecànicaE.Elèctrica E.Mecànica

Les formes d’energia més importants són:Les formes d’energia més importants són:

Mecànica Térmica Elèctrica Química Mecànica Térmica Elèctrica Química SonoraSonora

Primàries: Vent, aigua, sol, llenya, carbó, petroli Secundàries: Electricitat, gasolina

Reserves disponibles Renovables: Reserves il·limitades: sol, vent, mar,… regenerables No renovables: Reserves limitades, petroli, gas,

natural, carbó, urani,..

.

L’energia depenent d’on s’obté, la L’energia depenent d’on s’obté, la classifiquem en:classifiquem en:

Natura:

1. Una persona desplaça un cos 5 m en aplicar-li un. força de 300N. Quin treball haurà fet?

2. Una màquina fa una operació en un temps. Una altra màquina fa la mateixa operació en la meitat de temps. Quina de les dues és la més potent?

3. Explica quina relació hi ha entre energia, treball i potència.

A Catalunya : S. Adrià de Besos, Cubelles i Cercs

Inconvenients:

Pluja àcida: Augment de l’acidesa d’aigua i del terra provocant la acidificació de la pluja

Efecte hivernacle: El CO2 i d’altres gasos crean una capa que fa com de vidre i eleva la temperatura.(evitan que pugui sortir la radiació solar que és reflecteix a la terra)

Són centrals termoelèctriques amb una reacció nuclear que prové del urani o plutoni.

Una reacció nuclear és la divisió del nucli del àtom en dos per l’impacte d’un neutró amb l’alliberament de gran quantitat d’energia i de calor.

En el núcli del reactor s’escalfa un líquid, circula per uns conductes generant vapor per accionar la turbina i l’alternador genera electricitat.

ExercicisExercicis

1 .Explica amb l’ajuda d’un dibuix bàsic el funcionament:

D’una central hidroelèctricaD’una central tèrmicaD’una central nuclearD’una central solar tèrmica i fotovoltàicaD’un aeromotor i un aerogenerador eòlic D’una central geotèrmica

Quins avantatges té la utilització de la biomassa com a font d'energia?

Quins avantatges proporcionen l'estalvi energètic i el creixementsostenible?

Avantatges:

impacte ambiental menor,Redueixen les emisions de Co2 Més autonomia que els recursos energètics limitats

Inconvenients:

Cares en relació amb l’energia obtinguda

Tipus:

Solar, eòlica, geotèrmica, mareomotriu,…

ENERGIES RENOVABLES

L’Energia solar tèrmica Inclou: Panell solar que capta la radiació solar Dipòsit que emmagatzema l’energia tèrmica Canonàdes, per dutxes, cuines,..

Energia solar fotovoltàica: Cèl·lules fotovoltàiques (làmina de silici material semiconductor) produeixen electricitat al

incidir la llum. Bateria (No connectades a la xarxa elèctrica) Desar l’energia elèctrica. L’Inversor que canvia CC en CA . El Regulador de càrrega protegeix les bateries contra sobrecàrregues.

Aeromotor: Amb un rotor (de 12 a 24 pales)

Aerogenerador: pot arribar a produir 1MW =1 Milió de w.

A Catalunya: Roses, Tortosa, El Perelló,…

Aprofita el moviment de la força de les onades, cal més de 5m d’alçada, crear embassaments que quan s’obren les comportes l’aigua canalitzada van a les turbines que accionen els alternadors que generen energia elèctrica

Energia geotèrmica

S’utilitza aprofitant el calor de les aigües subterrànies A la central geotèrmica de Geiser (California) obtenen 2000Mw

Cal evitar un consum desmesurat d’energia que podria esgotar les reserves d’energia i contaminar.

Consells pràctics:

Disminuir les pèrdues de calor amb aïllaments tèrmics.

Aprofitar l’energia que ens dona el sol, tancar persianes.

Utilitzar làmpades i electrodomèstics de baix consum No deixar llums encesos Rentadora i rentaplats a plena càrrega. Reparar les aixetes que degoten

És la matèria orgànica d’origen vegetal o animal obtinguda de transformacions artificials.

Tipus segons procedència:

Restes de conreu, podes d’arbres, conreu de plantes de creixement ràpid exclusives per obtenir energia, RSU: Deixalles domèstiques

Com convertir la biomassa en energia?

Triturant-la, assecant-la, amb pressió i temperatura. Biogas i bioalcohol cal processos de fermentació amb

microorganismes.