INTRODUCCIÓ A L’ELECTRICITAT
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)
2. EL CORRENT ELÈCTRIC (Sentit i tipus)
3. MATERIALS (Conductors i aïllants)
4. LLEI D’OHM (Magnituds fonamentals)
5. CIRCUITS ELÈCTRICS (Elements i tipus)
6. ESQUEMES I SÍMBOLS ELÈCTRICS

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 ...

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.
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.

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.

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.

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 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.

QUADRE RESUM MAGNITUDS
Voltatge
Tensió
V Volts (V) Entre dos punts
Intensitat I Ampers (A)
En un punt
De + a -
Resistència R Ohms (Ω)
Segons material
Proporcional a longitud
Inversament prop a secció

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:

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

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).
Un circuit 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):

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:

ELEMENTS DE MANIOBRA (2)
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:

• 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.
ELEMENTS DE MESURA (2)
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.
ELEMENTS DE MESURA (3)
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.
ELEMENTS DE MESURA (4)

ELEMENTS DE MESURA (4)
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.

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)

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)

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

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 !!!

AVANTATGES DE LA CONNEXIÓ EN PARAL·LEL?
En connectar 3 bombetes a una pila, lluiran
igual que si només connectem 1.
Tot i que la pila s’esgotarà 3 vegades abans.

PER SABER UN XIC MÉS

EINES I ESTRIS PER A L’ELECTRICITAT

MOLTES
GRÀCIES
PER LA
VOSTRA
ATENCIÓ !!