Des que hem començat a estudiar l'electricitat, ha sortit sovint, en diversos exercicis, i en algunes explicacions, el concepte de circuit elèctric; però mai no ens hem aturat a pensar en profunditat què és un circuit elèctric, o bé com podem explicar què és un circuit elèctric.
Quan tenim una pila, una bateria o una font de tensió, tenim una diferència de potencial; és a dir, un dels costats de la pila té més potencial que l'altre.
Quan construïm un circuit elèctric el que fem és posar en contacte els dos costats de la bateria (o pila); el que té més potencial amb el que en té menys, mitjançant un cable i diversos elements que s'interposen entre els dos costats de la pila.
A l'esquema de sobre, hi podeu veure un exemple de cadascun dels diferents elements que poden aparèixer en un circuit.
El piano elèctric és un RECEPTOR, ja que absorbeix l'energia que du el corrent elèctric que el travessa, i la converteix en altres formes d'energia (so, llum, calor).
En negre teniu un interruptor que és un ELEMENT DE COMANDAMENT o CONTROLADOR. Els aparells de comandament o controladors permeten controlar el funcionament del circuit elèctric (deixar que passi el corrent o impedir-ho, desviar el corrent per una o altre branca, etc.). El component que veieu a la branca superior del circuit és un fusible i pertany al grup dels ELEMENTS DE PROTECCIÓ, que són els components que serveixen per protegir els receptors de una possible pujada d'intensitat de corren.
La pila, com ja saps, és un exemple de GENERADOR; té la missió de proporcionar una diferència de potencial que permeti l'existència d'una intensitat de corrent I que viatgi del punt de més potencial cap el punt de menys potencial.
En blau, teniu el cable elèctric, que és un CONDUCTOR, i que serveix perquè les càrregues elèctriques es puguin moure i arribar d'un element a l'altre. Per tal que circuli corrent, cal que el circuit estigui tancat; és a dir, que comenci en un punt de potencial alt, i acabi en un punt de potencial més baix (en el cas de l'esquema superior, aquest potencial més baix és l'altre costat de la pila).
RESUMINT
En un circuit elèctric, hi podem trobar cinc tipus diferents de components:
CONDUCTORS: Són els cables elèctrics, i n'hi ha de moltes menes. Són fils metàl·lics envoltats d'un material aïllant. El metall de què estan fets pot ser coure, alumini, aliatges de coure, aliatges d'alumini. En alguns casos es pot fer servir or o argent, però no és habitual a causa del seu preu. Els materials aïllants que envolten el fil metàl·lic poden ser de goma, de plàstic, de resines sintètiques o naturals, i en alguns casos de material tèxtil.
De vegades, alguns cables estan ficats dins d'una coberta de plàstic que els embolcalla tots, formant com una mena de cable de cables. Segons el nombre de cables aïllats que tingui aquest "cable de cables" serà anomenat "unipolar", "bipolar", "tripolar", "quatripolar", "pentapolar", o "multipolar" si el cable té més de 5 cables dins d'ell. Per exemple, el següent cable és multipolar, perquè té sis cables dins d'ell.
RECEPTORS: ja els vam estudiar. Pots recordar-ho fent click aquí: receptors.
GENERADORS: són els components que proporcionen una diferència de potencial, gràcies a la qual es generarà un corrent electric positiu des dels punts de potencial més alt, cap als punts de potencial més baix. Com a exemples de generadors tenim les piles elèctriques, les bateries (que són un munt de piles associades entre sí i que es poden recarregar), les plaques solars fotovoltàiques, les dinamos i els alternadors (que estudiarem més endavant).
ELEMENTS DE PROTECCIÓ: són els components que protegeixen la resta de components del circuit i la seguretat de les persones, ja que poden evitar accidents. Com a exemple d'elements de protecció tenim el fusible, que és com una petita bombeta amb un fil conductor molt prim que es fon de seguida que la intensitat de corrent puja més del compte. D'aquesta manera si la I puja, el fil del fusible es fon i la I es talla sense poder arribar al receptor del darrere (el qual es podria cremar si li arribés una I excessiva). Els interruptors magnetotèrmics o automàtics obren el circuit de manera automàtica impedint la circulació de la I quan detecten o bé un curtcircuit o bé una sobrecàrrega (massa receptors connectats en un habitatge). Es fan servir en els circuits de corrent altern (que estudiarem d'aquí a poc). Estan situats al quadre de comandament que hi ha a l'entrada de les cases.
L'interruptor diferencial: la seva missió és trobar fuites de corrent. Per aconseguir-ho mesura el corrent d'anada i el de tornada, i els compara. Si la diferència és massa alta, es dispara i el circuit queda obert, impedint la circulació de la intensitat de corrent I. Funciona en circuits de corrent altern i també està al quadre de comandament de l'entrada dels habitatges.
ELEMENTS DE COMANDAMENT O CONTROLADORS: com ja hem dit, serveixen per a decidir si per un circuit hi ha de circular corrent o no, i per decidir per quina branca ha de circular exactament el corrent. Hi ha molts exemples de controladors; interruptors, commutadors, polsadors. Les pràctiques que realitzarem en aquesta unitat ens ajudaran a comprendre com són, i com funcionen cadascun d'aquests elements controladors.
Ara convé explicar què és el que passa quan parlem de CURTCIRCUIT.
En corrent continu, tenim un curtcircuit quan posem en contacte directe, mitjançant un cable o qualsevol altre material conductor, els dos costats d'una pila o bateria. Quan diem contacte directe, ens referim a que en aquest cable o material conductor que uneix els dos costats de la pila no hi ha cap resistència ni receptor connectats.
A la imatge superior, si posem en contacte, mitjançant un cable, els dos costats de la pila, tenim un curtcircuit. La intensitat que circula pel cable creixerà moltíssim, la pila començarà a descarregar-se vertiginosament i a escalfar-se de manera molt perillosa. Els curtcircuits són una de les principals causes d'accidents elèctrics i d'incendis en edificis, cal evitar-los de totes totes. El mateix efecte que fa el cable damunt la pila el podria produir un bassal d'aigua, unes claus, monedes, o qualsevol material conductor.
Quan estudiarem el corrent altern, explicaren el curtcircuit en corrent altern, que també consisteix a posar en contacte directe mitjançant un conductor (i sense cap resistència o receptor entremig) dos punts de diferent potencial.
.
.
