PQPI practica 1 electricitat

  • Published on
    03-Mar-2015

  • View
    241

  • Download
    2

Embed Size (px)

Transcript

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1 ElectricitatEl lampista, a ms de fer les connexions d'aigua en bombes, termos, calderes, etc., tamb hauria de tenir uns coneixements bsics de com realitzar les connexions elctriques d'aquests aparells i de la potncia elctrica de connexi que requereixen. Per aquesta ra, la primera prctica de taller ser la de muntar circuits elctrics senzills i practicar amb ells l's del polmetre. Aquestes prctiques serviran per aprendre a:

mesurar tensi mesurar intensitat calcular la potncia elctrica absorbida per un aparell elctric conixer el funcionament d'un interruptor, commutador i creuament elctric mesurar continutat i resistncia elctrica

P-1.1 Coneixements terics L'electricitat s una forma d'energia que utilitzada per a: fer funcionar motors, p. ex. bomba d'aigua generar calor, p. ex. termo elctric illuminar, p. ex. llum fer funcionar aparells electrnics

Com es veu en aquests exemples, l'energia elctrica es pot transformar en calor (termo), moviment d'aigua (bomba), radiaci (llum). Aquesta caracterstica de l'electricitat, de poder transformar-se fcilment en qualsevol altre tipus d'energia, la fa molt valuosa.

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 1 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

En la naturalesa no es donen reserves d'electricitat que puguin aprofitar-se. Per aconseguir electricitat s necessari generar-la en centrals elctriques. Generar, transportar i emmagatzemar electricitat sn processos complexos que requereixen emprar recursos naturals (carb, petroli, gas. urani) i causen gran impacte ambiental (CO 2, residus nuclears), per aix hem d'intentar reduir el consum elctric al mnim possible.

Vdeos: http://www.youtube.com/watch?v=_h5EQlI6Jfg&feature=related

P-1.2 El circuit elctric Per observar l'efecte de l'electricitat s necessari un circuit elctric. El circuit elctric est compost per una font d'electricitat (generador), un aparell que funciona amb electricitat (consumidor) i els cables conductors que uneixen al generador amb el consumidor, conduint l'energia elctrica des del seu origen (generador) a la seva destinaci (consumidor). Un circuit de calefacci, s'assembla a un circuit elctric perqu tamb condueix energia, en aquest cas calor, del generador al consumidor. En el circuit de calefacci el generador (de calor) s la caldera, el consumidor el radiador (emissor de calor) i els conductors de la calor sn les canonades. En el circuit de calefacci el mitja portador de calor s aigua. Tots dos circuits han d'estar tancats per poder conduir l'energia del generador al consumidor.

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 2 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

Un cas molt senzill s el d'un circuit compost per una pila (generador) un llum (consumidor) i els cables de connexi entre pila i llum (conductors).

Smbolos elctricos comunes

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 3 de 36

PQPI - lampisteria P-1.3 L'interruptor

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

Per a desconnectar un consumidor cmodament (p. ex. apagar el llum) s'utilitza un interruptor.

A l'interruptor es connecten 2 cables conductors.

P-1.4 Construcci d'un interruptor Construeix un interruptor segons el segent croquis :

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 4 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1.5 Muntatge circuit elctric Descripci: Circuit en el qual amb un interruptor s'encn i apaga un llum. Exercicis:

Dibuixa l'esquema elctric del circuit amb tots els seus components. Munta el circuit. Mesura la tensi en el llum i dibuixa l'esquema incloent el voltmetre. Mesura el corrent elctric (intensitat) que recorre el circuit i dibuixa l'esquema incloent-hi l'ampermetre.

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 5 de 36

PQPI - lampisteria P-1.6 El commutador

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

El commutador s un interruptor amb 2 sortides. Es pot utilitzar per connectar 2 consumidors alternativament. Permet connectar el consumidor 1 o el consumidor 2. En la prctica podem trobar commutadors en el quadre de comandament d'un grup de pressi amb dues bombes. El commutador permet triar el funcionament de la bomba 1 o de la bomba 2.

Conmutador

1

2

Al commutador es connecten 3 cables conductors.

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 6 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1.7 Construcci de un commutador Construeix un commutador segons el segent croquis:

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 7 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1.8 Muntatge circuit elctric Descripci: Circuit en el que con un commutador encn i apaga alternativament un llum. Un interruptor ha de desconnectar ambdos llums. Exercicis:

Dibuixa l'esquema elctric del circuit amb tots els seus components. Munta el circuit. Mesura el corrent elctric (intensitat) que recorre l'interruptor i dibuixa l'esquema incloent l'ampermetre

Mesura la tensi i corrent en cada llum i dibuixa l'esquema incloent-hi voltmetre i ampermetre. Conmutador

1

2

Conmutador

1

2

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 8 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

Imagen P1.8 - 1

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 9 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

Detalle 1 imagen P1.8 - 1

Detalle 2 imagen P1.8 - 1 Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL pg. 10 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1.9 Muntatge circuit elctric Descripci: Circuit en el qual amb dos commutadors s'encn i apaga un llum en accionar qualsevol dels commutadors. Exercicis: Dibuixa l'esquema elctric del circuit amb tots els seus components. Munta el circuit On s'utilitza aquest tipus de circuit?

Conmutador 1

Conmutador 2

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 11 de 36

PQPI - lampisteria P-1.10 El creuament

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

El creuament s un interruptor amb 2 entrades i 2 sortides. Un exemple d'utilitzaci s el d'apagar i encendre un llum des de 3 o ms punts de comandament.Cruzamiento

Cruzamiento

Cruzamiento

Posicin 1 Conmutador 1 Cruzamiento

Posicin 2

Conmutador 2

Posicin 1

Conmutador 1

Cruzamiento

Conmutador 2

Posicin 2

Al creuament es connecten 4 cables conductors.

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 12 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1.11 Construcci d'un creuament Construeix un creuament segons el segent croquis:

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 13 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1.12 Muntatge circuit elctric Descripci: Circuit en el qual amb dos commutadors i dos creuaments s'encn i apaga un llum en accionar qualsevol dels commutadors o creuaments. Exercicis: Dibuixa l'esquema elctric del circuit amb tots els seus components. Munta el circuit On s'utilitza aquest tipus de circuit?

Conmutador 1

Cruzamiento 1

Cruzamiento 2

Conmutador 2

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 14 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1.13 Muntatge d'un cable per mesurar intensitat de corrent i tensi en un consumidor connectat a un endoll Per conixer el corrent que absorbeix un aparell (consumidor), necessitem obrir el circuit i intercalar el polmetre. Muntant en l'extrem d'un tram de cable conductor un connector femella, un connector mascle en l'altre extrem i interrompent un dels conductors, al que es connecten 2 borns, disposem d'un cable interromput en un dels seus conductors al que resulta fcil connectar el polmetre per mesurar la intensitat del corrent. Per mesurar tamb la tensi, s'intercala un born en l'altre conductor.

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 15 de 36

PQPI - lampisteria Exercici:

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

Mesura la intensitat de corrent dels segents aparells. Anota la potncia en W que figura en la placa de dades de l'aparell. Taula intensitat potencia Aparell Ordinador Frigorfic Aire condicionat Termo elctric Caldera de calefacci Trempant Intensitat en A Potncia en W placa de dades

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 16 de 36

PQPI - lampisteria P-1.14 La potncia Experiment:

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

Puja les dues plantes del rebedor a la segona planta. Puja dues vegades, una a poc a poc i una altra rpid. Cronometra quant temps necessites per pujar-les. La potncia (P) s la quantitat de treball (W) que es realitza en un determinat temps (t). Per exemple, per pujar des del rebedor de l'institut, situat en la planta baixa a la segona planta, hem de treballar pujant les escales. Pujant a poc a poc es triga aproximadament 90 s, pujant rpid 45 s. El treball de pujar s el mateix, dues plantes, la potncia necessria per realitzar el treball s el doble pujant rpid. P = Work/ t Work = P x t Worksubir 2 plantas = Prpido x 45 s = Pdespacio x 90 s Prpido = 2 x Pdespacio La diferncia entre pujar a poc a poc les escales i pujar-les rpid s que pujant-les rpid fem major esfor. La potncia est relacionada amb la velocitat (v) i la fora (F). P=Fxv Si augmentem la velocitat pujant les escales, augmenta la potncia. La fora necessria que fem amb les cames en els graons s la d'aixecar el pes del nostre cos. La fora que fem amb les nostres cames s la mateixa, pugem rpid o a poc a poc. L'esfor s major pujant rpid, ja que pugem major nombre de graons per segon. Si pugem a poc a poc, per carregats amb la motxilla, la velocitat no augmenta, per l'esfor (la potncia) s, perqu la fora que necessitem fer amb les cames per pujar cada gra s major, per ser major el pes que pugem (el del nostre cos i el de la motxilla). En l'electricitat, la fora que fem amb les cames equival a la tensi (V) i la velocitat amb la qual pugem les escales a la intensitat (A). La potncia elctrica d'un aparell es calcula multiplicant la tensi per la intensitat

La potencia P es mesura en Watts (W) La tensi O es mesura en Volts (V) La intensitat de la corrent I es mesura en Amperes (A) pg. 17 de 36

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

PQPI - lampisteria P=UxI W=VxA Exercici:

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

Calcula les potncies dels aparells que la seva corrent vas mesurar en l'exercici anterior. Resultat: La tensi en les preses de corrent domstiques s fixa, d'aprox. 220 V. Per tant, a major potncia, major intensitat.

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 18 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1.15 Consum d'energia elctrica El consum d'energia elctrica es mesura amb un comptador de kilowattshora (kWh). Cada habitatge amb subministrament elctric disposa del seu propi comptador.

El consum elctric es calcula multiplicant la potncia elctrica d'un aparell pel temps de funcionament. Wel = Pel x t Normalment el consum elctric d'un habitatge varia al llarg del dia, depenent del funcionament dels consumidors elctrics (rentadora, forn, aspiradora, frigorfic, etc.).

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 19 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

Exemple de consum elctric en un habitatge al llarg d'un dia. Intensidad (Potencia) 10 A (2200 W)

Lavadora 660W Horno 1760W Termo 1320W Aire acondicionado 660W

5A (1100 W) Intensidad media 2,46 A

Frigo 220W Wel

Frigo 220W

2 Intensidad (Potencia) 10 A (2200 W)

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

tiempo en horas

Termo Frigorfico Lavadora

5A (1100 W)

Horno Aire acondicionado

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

tiempo en horas

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 20 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

Frigorfic Termo Rentadora Forn Aire condicionat

Intensitat en A (Potncia en W) 1 (220) 6 1 (1320) 3 3 (660) 8 1 (1760) 3 4 (660)

Hores de funcionament dels aparells elctrics 24

Consum elctric en Wh Frigorfic Termo Rentadora Forn Aire condicionat 220 W x 24 h 1320 W x 1 h 660 W x 3 h 1760 x 1 h 660 W x 4 h 1320 1980 1760 2640 5280

El consum elctric total en 24 h es de 12980 Wh. 1 kWh = 1000 Wh La potncia mitjana s de P = Wel / t = 12980 Wh / 24 h = 540,8 W La intensitat mitjana s de I = P / U = 540,8 W / 220 V = 2,46 A.

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 21 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 22 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

En les bateries i els acumuladors s'emmagatzema energia elctrica. L'acumulador de l'ordinador porttil de la imatge s capa d'acumular:

Wel= 4 Ah x 11,1 V = 44,4 Wh

Amb aquest acumulador podrem fer funcionar un llum de 5 W durant aprox. 8 hores o una de 20 W durant aprox. 2 hores. t = Wel / P = 44,4 Wh / 5 W = 8,9 h t = Wel / P = 44,4 Wh / 20 W = 2,2 h

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 23 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1.16 La resistncia elctrica La resistncia que un aparell oposa al pas de la intensitat del corrent elctric es calcula de la segent forma: R=U/I =V/A Ejercicio: Calcula les resistncies dels aparells la potncia dels quals vares calcular en l'exercici anterior.

Resultat: Com ms gran s la resistncia d'un aparell, menor s el seu corrent.

Paulino Posada BLOG PQPI LAMPISTERIA IES AURORA PICORNELL

pg. 24 de 36

PQPI - lampisteria

Prctica Taller1 - Electricitat

09/2011

P-1.17 Teoria de la electricitat El corrent elctric est compost per electrons, que sn un component dels toms amb crrega negativa. La crrega negativa dels electrons d'un tom est compensada per la crrega positiva dels protons de l'tom. L'tom est en equilibri quan el nombre d'electrons s igual al nombre de protons del nucli de l'tom. Al separa un electr d'un tom es genera una crrega negativa (l'electr) i una crrega positiva (l'tom on falta un electr). Entre l'tom positiu i l'electr negatiu actua una fora d'atracci (semblant a la fora magntica entre imants). L'electr i l'tom positiu s'atreuen per tornar a establir l'equilibri de crrega, en el qual el nombre d'electrons de l'tom s igual al nombre de protons. Aqu...