5.Màquines electremagnètiques

Les màquines electremagnètiques més important soón els generador i el motors.

5.1 Generadors electromagnètics

Un generadors electromagnètics és una màquina motriu que transforma l'energia mecànica en energia elèctrica.

La inducció electromagnètica és el fonamen pel qual, en moure un imant dins d'una bobina de fil conductor o a l'inrevés, es genera un corrent elèctric a la bobina.

El circuit on es genera el corrent, la bobina en el nostre cas, s'anomena induït, i el que crea el camp magnètica l'inductor. Normalment per induir o generar el corrent elèctric a partir del fenomen de la inducció.

Té sis part:

1. L'estator
2. Rotor
3. Escombretes
4. Lamel·las
5. Pols magnètics
6. Bobines

5.2 Motors elèctrics

Un motor elèctric és una màquina motriu que transforma l'energia elèctrica en una energia mecànica.

5.3 Parts constitutives dels motors

Els motors com els generadors des d'un punts de vista elèctric estan formats per l'induit a l'inductor i des d'un punt de visita mecànic format per imants o per electroimants, i el rotor.

5.4 Funcionament

5.4.1 Els motors elèctrics es basen en el següent fenomen:

Si posem un fil conductor per on circula un corrent elèctric entre pols d'un imant apareix una força de repulsió que t´tendència a desplaçar el fil fora del camp magnèctic de l'imant.

Cal tenir en compte!

• la inversió brusca del sentit de gir és prejudical per el motor.
• per tant es recomana fer la inversió de gir amb l'eix del motor parat.

5.5 Aplicacions

Es calcula el 75% de l'energia elèctrica consumida actualment s'utilitza per obtenir energia mecànica, i la resta es transforma bàsicament en llum i calor.

En funció del tipus de corrent utilitzat parlem dels motors de corrent continu i els motors de corrent altern.

Un altre tipus de motor utilitzat és el motor universal, que tant pot funcionar alimentat amb CC com amb CA.

5.6 El motor de repulsió

Aquest motor funciona per les forces d'atracció i repulsió que, alternativament, cada quart de volta, el camp màgnetit de l'estator provoca sobre el rotor.

Quan el rotor es paral·lel al sistea inductor s'astableixen forces d'atraccions entre el pols de diferent nom de l'estator i del rotor que fan girar la bobina que resta perpendicular al l'estator.

En connectar la plia al rotor, és necessari donar-li un impuls am la má en el sentit adequat per vèncer la inèrcia del rotor i aconseguir que comenci a girar.

4.Efectes del corrent elèctric

En un circuit no podem veure el pas dek corrent elèctric, però podem detectar per la presència dels seus efectes.

Efectes tèrmics
Si estan molt de temps funcionant, s'escalfant, i més quan augmenta la intensitat del corrent. Aquest fenomen és el que s'anomena efecte Joule.
La seva funció és transformar l'energia elèctrica en calor. Dues aplicacions particulars són les làmpades i el fusibles.

Làmpades d'incandescència
Actualment, les làmpades incandescents consten d'una ampolla de vidrre d'alta pueresa dins de la qual hi ha filaments de tungstè.
L'ampolla es tanca amb un casquet que a més de la rosxa per a la fixació de la làmpada porta el contactes elèctrics que donen el corrent al filament.

Els fusibles
Unes de les conseqüencies del despreniment del calor en els circuits elèctrics són els curtcircuits.

• Un curtcircuit és un accident que es produeix en un circuit elèctric quan el corrent elèctric va d'un pol a un altre.

Per evitar destructius dels curtcircuits s'utilitzen els fusibles.

Els fusibles són els elements de protecció més antics utilitzats en els circuits elèctrics. Es fobamenten en l'efecte Joule.

Efectes Magnètics
Un dels efectes més important del corrent elèctric és el magnetisme que provoca. Es pot comprovar pràcticament que el pas d'un corrent elèctric per un conductor genera un camp magnètic.

L'electromagnetisme: els electroimants
Sabem que tot el recorregut per un corrent elèctric crea un camp magnètic.
Si enrrotllem un conductor elèctric fonamenr una volta al costat d'una altra haurem de construït una bobina.
Si al interior de la bobina hi coloquem un nucli de ferro, en fer circular el corrent elèctric per la bobina quedarà magnetitzat.

 El camp magnètic es farà molt més intens que sense nucli en concentrar-se en el nucli el camp creat per la bobina. Haurem creat un electroimant.

Les bobines es fan amb fil de bobinar, fil de coure d'un sol conductor recobert per una fina capa de vernís

3. Mesura de magnituds elèctriques

Hi ha aparells de mesura per a qualsevol de les magnituds del circuit elèctric:

APARELL	MAGNITUD QUE MESURA
Voltímetre	Tensió
Amperímetre	Intensitat
Ohmímetre	Resistència
Wattímetre	Potència

Els aperells de mesura poden ser analogics o digitals.

•  Analogics: el valor de la lectura el donà una agulla.

• Digitals: s'indiquen en nombres.

3.1 Voltímetre

Per mesurar la tensió s'ulitzen els voltímetres. El voltímetre és un aparell que té dues pinces que s'han de posar en contacte entre dos punts del circuit.

Aquesta manera de connectar el voltímetre s'anomena connexió en paral·lel.

3.1.1 Com s'utilitza el voltímetre?

1. D'acord amb el corrent del circuit, sèlegeix el mode de mesura de CC o de CA.
2. Es connectan en paral·lel entre el punts del circuit del que volem mesurar la tensió.
3. Es llegeix el valor de la tensió, en volts (V)

3.2Aperímetre

Per mesurar la intensitat que travessa un circuit es fa servir l'aperímetre.

3.2.1 Com s'utilitza l'aperímetre

1. D'acord amb el tipus de corrent del circuit, se selecciona el mode de mesura CA o de CC
2. Hem d'estar segurs que la intensitat que volem mesurar és inferior al valor del fons d'escala que tenim seleccionat a l'amperímetre.
3. Es connecta en sèrie amb el circuit. Si el circuit és de CC la polaritat del circuit ha de coincidir amb la de l'amperímetre
4. Es llegeix el valor de la intensitat, en amperes (A).

3.3 L'ohmímetre

S'utilitza per mesurar la resistència elèctrica s'un circuit, d'un receptor o d'un resistor.

1. El valor de R és el mateix per a un circuit CA que CC
2. Cal assegurar-se que al circuit o a la resistència no hi hagi tensiò.
3. Es connecta entre el dos punts dels component o circuit del qual volem mesurar.
4. Es llegeix el valor de la resistènca en ohms.

3.4 Multímetre o polímetre

Per mesurar tensions i intensitats, els tecnics electrics empern mmultímetre, també conegut amb el nom tèster.

• Un interroptor general amb les posicions ON/OFF
• Un commutador amb posicionsCA/CC per seleccionar el tipus de corrent que es vol mesurar
• Un selector giratori que permet seleccionar la magnitud que es vol mesurar i el seu fons d'escala.
• Uns borns i dos cables terminals per a la connexió de l'aparell al circuit.

3.4.1 Com s'utilitza el multímetre? 

• Si s'utilitza com a voltímetre s'ha de connectar en paral·lel amb el circuit, i si es fa com a aparímetre, s'ha de connectar en sèrie
• Hem d'estar segurs que el valor de la magnitud que mesuren és inferior el valor del fons d'escala seleccionat.

2. Circuits en sèrie i paral·lel

1. Connexió en sèrie
Quan en un circuit els diferents elements estan connectats un darrere l'altre de manera que hi circuli el mateix corrent elèctric, diem que estan connectats en sèrie.

1.1 Connexió en sèrie de receptors.
En un circuit que alimenta més d'un receptor, els receptors que estan en sèrie estan connectats un a continuació de l'altre.

• la intensitat que circula per cada receptor es la mateixa.
• la tensió del generador es reperteix entre els receptors.

1.2 Aplicacions
La connexió de receptors en sèrie no té aplicació practica, excepte en la connexio de resistencies en els circuits electrònics.

1.3 Connexió de piles en sèrie
Per connectar piles en sèrie es cpnnecten una darrera l'altra, tenint en compte la polaritat.
Rebrà l'energia de cada unes d'elles i, per tant,  la tensió subministrada al circuit serà la suma de cadascuna de les piles. Podem concloure que la connexió de les piles en seriè es fa servir per  augmentar la tensió.

Conneció en paral·lel
Quan en un circuit hi ha lements que connecten de manera que a partir d'un punt de connexió, el corrent es reparteix entre aquest elements i es torna a unir a la sortida, diem que aquests elements estan connectats en paral.lel.

2.1 Connexió en paral·lel de receptors
En un circuit que alimenta dos o més receptors, aquests receptors, aquests receptors estan connectat en paral·lel.

• quan per qualsevols anomalia deixa de funcionar uns dels receptors, els altres continuen funcionant.
• cada receptor rep la mateixa tensió, que es la del generador.

2.2 Aplicacions
En la majoria de les intal·lacions elèctriques els receptors es connecten en paral·lel, perque així funcionen a la mateixa tensió.

2.3 Connexió de piles en paral·lel 
Si connectem dues o més piles de manera que unim tots dos pols positius per una banda i tots dos pols negatius per l'altre les haurem de connectat en paral·lel.
En un circuit alimentat per una associació de piles en paral·le augementar l'autonomia de les piles ja que l'energia consimida per circuit la subministrem entre totes a parts iguals.

2.4 Connexió mixta
La connexió mixta de receptors només s'utilitza en la connexió de resistències en el circuits elèctronics.
Perquè funcioni, cal que el valor de la tensió de cada branca sigui el mateix.

circuits en serie i paral·lel

1. Magnitutds elèctriques fonamentals

1. LA TENSIÓ
 L'energia amb la qual un generador és capaç d'impulsar els electrons a través d'un circuit s'anomena tensió o f.e.m força .
La tensió també rep els noms de voltatge i difèrencia de potencial es mesuren en volts.

2. INTENSITAT ELÈCTRICA
la intensitat elèctrica es el nombre de càrregues elèctriques que travessa el circuit per unitat de temps.
la intensitat elèctrica es mesura en amperes.

3. RESISTENCIA ELÈCTRICA
La resistencia elèctrica és la dificultat que ofereixen els materials al pas del corrent elèctric, la unitat de resistencia és l'ohm. Tot els elements d'un circuit tenen resitència , pero normalment l'aparell receptor es el que en te més.

4. LA POTÈNCIA
Una de les característiques més important dels receptors es la seva potència.
La potència es la capacitat que té un receptor de realitzar la seva funció i es mesura en watts.

Exemple: calcula la potencia d'una estufa que conectada a una tensió de 220 V és travessada per un corrent de 10A d'intensitat. La potència de l'estufa serà: P=V·l= 220 V·10 A= 2200W=2,2kW

5. LA LLEI D'OHM
Es un circuit elèctric, les tres magnituds bàsiques (la intensitat, tensió i resistencia) estan intimament relacionades entres si.
La intensitat del corrent elèctric que circula per un circuit és directament propocional a la tensió que hi apliquem i inversaments propocional a la resistència que ofereix.