Si tens dubtes:  fisica@cefax.org

Les fórmules que es necessiten són:

Força d'interacció electrostàtica. LLei de Coulomb

F = K ( q · q'/r² )

Intensitat

I = Q / t

Resistència d'un fil conductor

R = r · L / S

Llei d'Ohm (Diferència de Potencial)

V = I · R

Associació de resistències en sèrie

R = R₁ + R₂ + R₃ + ... 

Associació de resistències en paral·lel

1 / R = 1 / R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃ + ... 

Potència

P = V · I = R · I²

Energia elèctrica

E = P · t

Més informació a http://www.cefax.org/consulta/llei_ohm/index.html

Magnituds i Unitats

F = Força

N Newton

K = Constant Coulomb

9·10⁹ N ·m² / C²

q , Q = Càrrega elèctrica

C = Coulomb

R Resistència

W = Ohm

r Resistivitat

W · m

L = Longitud del fil

m = metres

S = Secció del fil

m² = àrea de la secció

V = Dif. de Potencial (Voltatge, Tensió)

V = Volts

I = Intensitat

A = Ampers

P = Potència

W = Watt

kW = quilowatt

E = Energia elèctrica

KWh = quilowatt hora

J = Joules

PROBLEMA RESOLT

Un escalfador elèctric de 660 W està connectat a 120V. Calcula:

a) la intensitat del corrent que circula per l'escalfador;

b) el valor de la seva resistència;

c) la quantitat de calor que desprèn per segon.

SOLUCIÓ:

Dades: P = 660 W, V = 120 V

a)  Per saber la intensitat del corrent, en aquest cas, emprem la seva relació amb la potència i la tensió:

P = V · I => I = P / V => I = 660 W / 120 V = 5,5A

La intensitat que circula per l'escalfador és de 5,5A

b)  Ara utilitzem la llei d'Ohm per saber la resistència, ja que coneixem la V i la I:

V = I · R => R = V / I => R = 120 V / 5,5 A = 21 ,8 W

L'escalfador té una resistència de 21,8 W

c)  El calor és una forma d’energia i es relaciona amb la potència, la tensió, la intensitat, la resistència i el temps; podem calcular-la de diverses formes, per exemple:

 PROBLEMES A RESOLDRE

1. Dues càrregues iguals són a 60 cm de distància i es repel·leixen amb una força de 0,036 N. Calcula el valor de les càrregues.

Orientació: Aillar q (les dues càrregaues són iguals) de la fòrmula de la Llei de Coulomb  

Sol: 1'2 mC. 

2. Un fil conductor de 15 m de llargària i 1 mm de radi té una resistència de 0,3 W. Calcula quina resistència té un fil de 450 m de la mateixa substància si el seu radi mesura 0,3 mm.

Orientació: Es pot calcular le resistivitat del material amb les dades del primer fil conductor

Sol: 100 W 

3. Tenim tres resistències en sèrie: R₁ = 3 W, R₂ = 5 W i R₃, connectades a una pila de 24 V. Pel circuit circula un corrent de 2 A. Calcula:

a)           el valor de la resistència R₃.

b)           La diferència de potencial entre els extrems d'aquesta resistència.

Orientació: a) Calcular la resistència total amb la Llei d'Ohm. calcular R₃ per diferència. b) Aplicar la Llei d'Ohm en el cas de R₃

 Sol: a) 4 W; b) 8 V  

 Sol: 20 W, 10 V

5. Una estufa porta marcat, 2.400 W - 220 V. Calcula la despesa que suposa tenir-la encesa 8 hores diàries durant dos mesos. Quantes bombetes de 60 W s'haurien d'encendre per gastar igual que l'estufa? Suposem el preu a 0,10 €/kWh i els mesos de 30 dies.

Orientació: El consum és l'energia elèctrica. Aplicar E =  P · t considerant les hores que ha funcionat durant els dos mesos (60 dies)

Sol:57,6 €

 40 bombetes

6. Quina intensitat circula per l'estufa d'abans? Quina resistència té?

Orientació: Calcular la Intensitat amb la fòrmula de la potència P=V·I Calcular la Resistència amb la LLei d'Ohm

AQUESTS PROBLEMES S'HAN DE PORTAR FETS I LLIURAR AL PROFESSOR EL PRIMER DIA DE CLASSE 8 DE GENER