Definició i càlculs de corrent elèctric.
El corrent elèctric és el flux de càrrega elèctrica en el camp elèctric, generalment en un circuit elèctric.
Utilitzant l'analogia de la canonada d'aigua, podem visualitzar el corrent elèctric com el corrent d'aigua que circula per una canonada.
El corrent elèctric es mesura en unitats d'amperes (amp).
El corrent elèctric es mesura per la velocitat de flux de càrrega elèctrica en un circuit elèctric:
i(t) = dQ(t) / dt
Així, el corrent momentani ve donat per la derivada de la càrrega elèctrica pel temps.
i(t) és el corrent momentània I en el temps t en amperes (A).
Q(t) és la càrrega elèctrica momentània en coulombs (C).
t és el temps en segons (s).
Quan el corrent és constant:
I = ΔQ / Δt
I és el corrent en amperes (A).
ΔQ és la càrrega elèctrica en coulombs (C), que flueix amb una durada de temps de Δt.
Δt és la durada del temps en segons (s).
Quan 5 coulombs flueixen per una resistència durant 10 segons,
el corrent es calcularà per:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0,5A
El corrent I R en anps (A) és igual a la tensió de la resistència V R en volts (V) dividida per la resistència R en ohms (Ω).
IR = VR / R
| tipus actual | des de | a |
|---|---|---|
| Càrregues positives | + | - |
| Càrregues negatives | - | + |
| Direcció convencional | + | - |
Així, el corrent que flueix a través de resistències en sèrie és igual a totes les resistències, igual que l'aigua flueix a través d'una sola canonada.
ITotal = I1 = I2 = I3 =...
I Total - el corrent equivalent en amperes (A).
I 1 - corrent de càrrega #1 en amperes (A).
I 2 - corrent de càrrega #2 en amperes (A).
I 3 - corrent de càrrega #3 en amperes (A).
Corrent que flueix a través de càrregues en paral·lel, igual que l'aigua flueix per canonades paral·leles.
Així, el corrent total I Total és la suma dels corrents paral·lels de cada càrrega:
ITotal = I1 + I2 + I3 +...
I Total - el corrent equivalent en amperes (A).
I 1 - corrent de càrrega #1 en amperes (A).
I 2 - corrent de càrrega #2 en amperes (A).
I 3 - corrent de càrrega #3 en amperes (A).
Així doncs, la divisió actual de resistències en paral·lel és
RT = 1 / (1/R2 + 1/R3)
o
I1 = IT × RT / (R1+RT)
Així, la unió de diversos components elèctrics s'anomena node .
Per tant, la suma algebraica de corrents que entren en un node és zero.
∑ Ik = 0
El corrent altern és generat per una font de tensió sinusoïdal.
IZ = VZ / Z
I Z - flux de corrent a través de la càrrega mesurat en amperes (A)
V Z - caiguda de tensió a la càrrega mesurada en volts (V)
Z - impedància de la càrrega mesurada en ohms (Ω)
ω = 2π f
ω - velocitat angular mesurada en radians per segon (rad/s)
f - freqüència mesurada en hertz (Hz).
i ( t ) = I pic sin ( ωt+θ )
i ( t ) - corrent momentània en el temps t, mesurat en amperes (A).
Ipic - corrent màxima (=amplitud del sinus), mesurada en amperes (A).
ω - freqüència angular mesurada en radians per segon (rad/s).
t - temps, mesurat en segons (s).
θ - fase de l'ona sinusoïdal en radians (rad).
I rms = I eff = I pic / √ 2 ≈ 0,707 I pic
I p-p = 2 I pic
Per tant, la mesura del corrent es fa connectant l'amperímetre en sèrie a l'objecte mesurat, de manera que tot el corrent mesurat fluirà a través de l'amperímetre.
Així, l'amperímetre té una resistència molt baixa, de manera que gairebé no afecta el circuit mesurat.
Advertising