Introducció a l'Electricitat i Circuits

1. Antecedents Històrics

• S. XVIII: Invenció de la pila elèctrica per Alessandro Volta.
• 1870: Invenció de la dinamo per Gramme.
• 1881: Làmpada d'incandescència per Thomas Alva Edison.

Càrrega Elèctrica

Excés o defecte d'electrons en un cos.

Corrent Elèctric

Desplaçament ordenat d'electrons a través d'un material.

2. Sentit del Corrent Elèctric

El corrent elèctric indica el sentit en què es desplacen els electrons. Si connectem dos cossos, un amb manca d'electrons (positiu) i l'altre amb excés (negatiu), mitjançant un conductor, es produeix un desplaçament d'electrons del cos negatiu al positiu.

• Corrent continu (CC): Flux d'electrons constant i sense canvi de sentit.
• Corrent altern (CA): Flux d'electrons variable i amb canvi constant de sentit.
• Corrent polsant: Flux d'electrons variable però sense canvi de sentit.

3. Classificació dels Materials

• Conductors: Ofereixen poca resistència al desplaçament dels electrons. Ex: metalls com l'argent, l'or, el coure i l'alumini.
• Aïllants o dielèctrics: Ofereixen molta resistència al desplaçament dels electrons. Ex: plàstics, ceràmica i fusta.
• Semiconductors: El nombre d'electrons lliures depèn de la temperatura i les impureses. Altes temperatures i impureses afavoreixen el pas del corrent. Ex: seleni, silici i germani.

4. Característiques dels Circuits Elèctrics

• Es representen mitjançant esquemes i símbols.
• Un circuit elèctric elemental consta de:
  • Generador: Crea i manté el corrent elèctric.
  • Receptor: Rep el corrent i el transforma en un altre tipus d'energia.
  • Conductors: Permeten el pas del corrent entre el generador i el receptor.
  • Aparells de comandament i protecció: Controlen i protegeixen el circuit.

5. Tipus de Sistemes Elèctrics

• Sistemes de potència: Generació, transport, distribució i consum d'energia elèctrica.
• Sistemes de control: Utilitzen senyals elèctrics per regular sistemes de potència i processos automàtics.
• Sistemes de comunicació: Utilitzen senyals elèctrics per captar, enviar i distribuir informació.
• Sistemes de computació: Utilitzen senyals elèctrics per processar informació i fer càlculs.

6. Components de Circuits

• Polsador: Obre i tanca un circuit mentre està accionat.
• Commutador: Permet obrir/tancar un circuit des de dos punts diferents.
• Telerruptor: Actua com un interruptor accionat a distància.

7. Sensors i Actuadors

• Sensors: Capten magnituds físiques i transmeten la informació a altres dispositius.
• Actuadors: Realitzen una acció en rebre una senyal del controlador o sensor.