Conductors. Resistivitat i resistència

Efectes tèrmics del corrent elèctric

Resistència: dificultat que oposa un material al pasdel corrent● Depèn de configuració i mobilitat d'e- de la última capa● Per tant: propietat intrínseca de cada material

Resistència específica: resistivitat (ρ)● Resistència del conductor: 1m longitud i 1m2 secció

ρ = R · A / L (Ω·m)

Conductivitat: facilitat amb la que deixa passar el corrent (1 m longitud i 1m2 de secció)

σ = 1/ρ = L/R·A (Ω·m)-1

També: σ = G · L/A. (S·m) G: conductància(Siemens)

Així, la resistència eléctrica d’un conductor metàl·lic, homogeni i de secció constant és:

R = ρ · L/A (Ω)

Secció dels conductors

Diferents seccions: depenent d'Intensitat

● Podem provocar escalfament de la instal·lació (a més intensitat, més escalfament)

● Per tant hem de dimensionar correctament elsconductors

Densitat de corrent (J): intensitat per unitat d'àreaJ = I/A (A/m2)

La intensitat màxima per un conductor estèdeterminada per diferents factors

•Els conductors nusos dissipen millor la calor•Els que estan en contacte amb l'aire: millordissipació que els que estan canalitzats•Dissipació proporcional a l'àrea de contacte ambl'exterior

Caiguda de tensió en un conductor (cdt)e = R · I = ρ · l/A · I (V)

Aquesta pèrdua produeix: augment de potènciadissipada i escalfament del conductor i són dades a tenir presents en dissenyar línies elèctriques

A instal·lacions industrials i habitatges hi ha cdt màximapermesa segons REBT

Receptors enllumenat: 3%Altres usos: motors i fem en general: 5%

Càlcul de la secció de conductors d'una líniaApliquem: A = ρ · (2L/e) · I

Com que el REBT parla d'e%e = V·e%/100

Si substituïm: A = ρ · (200·L·I)/(V·e%)

Ara si fem servir P=V·I tenimA = ρ · 200L·P/(V2·e%)

Sempre arrodonim la secció calculada per excés fins a la secció comercial més propera

Els electrons xoquen en el seu desplaçament ambàtoms: Ec es transforma en energia tèrmica

Per això els conductors recorreguts per un corrents'escalfen: és l'efecte Joule

Llei de Joule: Q = P·t = R·I2·t = V·I·tQ = V2/r · tAquesta energia tèrmica: malmet el rendimentS'escalfa fins a T d'equilibri•En aquest punt la calor generada es transmet al medi•Ha de ser inferior a la que pot suportar el conductor

Elements de protecció: els fusibles

Per evitar que conductors i receptors estiguin sotmesosa densitats de corrent molt elevades que poden produir

Escalfaments per efecte JouleDegradació de materials, incendis...

El REBT estableix que s'han de col·locar proteccionscontra sobreintensitats (Tota intensitat superior a Intensitat nominal)

Una sobreintensitat es pot produir per curtcircuit o per una sobrecàrrega

Curtcircuit: connexió de punts amb R insignificantCauses: Defecte d'aïllament o maniobra incorrecta

Sobrecàrrega: sobreintensitat sense defecteExemple: Excés de càrrega mecànica en motor elèctric

Elements de protecció: els fusibles (II)

Com a protecció contra sobrecàrregues i curtcircuitss’utilitzen fusibles i interruptors magnetotèrmics

Fusible: Aparell de protecció. Obre el circuit per fusiód'elements dissenyats ad hoc quan I sobrepassa un determinat valor durant cert temps

Per triar el fusible adequat a cada cas s'handesenvolupat corbes I-t i diferents formes constructives.

Els fusibles, segons la classe de servei, estan regulatsper dues lletres

Primera lletra (minúscula): tipus de funcióSegona lletra (majúscula): objecte a protegir

ExempleFusibles classe g: Protegeixen contra sobrecàrregues

i curtcircuits en circuits que no presenten sobreintensitaten engegar-se

Fusibles classe a: Protegeixen contra curtcircuits(motors i transformadors)

En quant a l’objecte a protegir:L: protecció de línies i conductorsM: protecció d'aparells i motorsR: protecció de semiconductors

Així,Fusible aM: protegeix de curtcircuits als motorsPer protegir-los contra sobrecàrregues hauremde fer servir un relé tèrmic

Elements de protecció: els fusibles (IV)Fusibles G o fusibles en miniatura: Contra sobrecàrregues i curtcircuits de petits aparellselèctrics

Correcta utilització de fusibles● Un de fos es canvia per un d'igualscaracterístiques● Es prohibeix la reparació de fusibles per seguretat

Aparells termoelèctricsTenen el seu fonament a l'efecte Joule. Làmpades incandescents, forns d'arc voltaic...soldadura eléctricaaparells de calefaccióplanxes, forns, cuines, torradores, assecadors…