Definice a výpočty elektrického proudu.
Elektrický proud je rychlost toku elektrického náboje v elektrickém poli, obvykle v elektrickém obvodu.
Pomocí analogie s vodním potrubím si můžeme představit elektrický proud jako proud vody, který protéká potrubím.
Elektrický proud se měří v ampérech (ampérech).
Elektrický proud se měří rychlostí toku elektrického náboje v elektrickém obvodu:
i(t) = dQ(t) / dt
Takže momentální proud je dán derivací elektrického náboje časem.
i(t) je okamžitý proud I v čase t v ampérech (A).
Q(t) je momentální elektrický náboj v coulombech (C).
t je čas v sekundách (s).
Když je proud konstantní:
I = ΔQ / Δt
I je proud v ampérech (A).
ΔQ je elektrický náboj v coulombech (C), který proudí v době trvání Δt.
Δt je doba trvání v sekundách (s).
Když 5 coulombů protéká rezistorem po dobu 10 sekund,
proud se vypočítá podle:
I = AQ / At = 5C/10s = 0,5A
Proud I R v anps (A) se rovná napětí odporu V R ve voltech (V) děleném odporem R v ohmech (Ω).
IR = VR / R
| aktuální typ | z | na |
|---|---|---|
| Kladné poplatky | + | - |
| Negativní poplatky | - | + |
| Konvenční směr | + | - |
Takže proud, který protéká odpory v sérii, je stejný ve všech odporech - stejně jako voda protéká jedinou trubkou.
ITotal = I1 = I2 = I3 =...
I Total - ekvivalentní proud v ampérech (A).
I 1 - proud zátěže #1 v ampérech (A).
I 2 - proud zátěže #2 v ampérech (A).
I 3 - proud zátěže #3 v ampérech (A).
Proud, který protéká zátěží paralelně – stejně jako voda proudí paralelními potrubími.
Takže celkový proud I Total je součet paralelních proudů každé zátěže:
ITotal = I1 + I2 + I3 +...
I Total - ekvivalentní proud v ampérech (A).
I 1 - proud zátěže #1 v ampérech (A).
I 2 - proud zátěže #2 v ampérech (A).
I 3 - proud zátěže #3 v ampérech (A).
Současné rozdělení rezistorů paralelně je tedy
RT = 1 / (1/R2 + 1/R3)
nebo
I1 = IT × RT / (R1+RT)
Takže spojení několika elektrických součástí se nazývá uzel .
Takže algebraický součet proudů vstupujících do uzlu je nula.
∑ Ik = 0
Střídavý proud je generován sinusovým zdrojem napětí.
IZ = VZ / Z
I Z - průtok proudu zátěží měřený v ampérech (A)
V Z - úbytek napětí na zátěži měřený ve voltech (V)
Z - impedance zátěže měřená v ohmech (Ω)
ω = 2π f
ω - úhlová rychlost měřená v radiánech za sekundu (rad/s)
f - frekvence měřená v hertzech (Hz).
i ( t ) = I vrchol sin ( ωt+θ )
i ( t ) - okamžitý proud v čase t, měřený v ampérech (A).
Ipeak - maximální proud (=amplituda sinusu), měřeno v ampérech (A).
ω - úhlová frekvence měřená v radiánech za sekundu (rad/s).
t - čas, měřený v sekundách (s).
θ - fáze sinusovky v radiánech (rad).
I rms = I eff = I vrchol / √ 2 ≈ 0,707 I vrchol
I p-p = 2 I vrchol
Měření proudu se tedy provádí zapojením ampérmetru do série s měřeným objektem, takže veškerý měřený proud bude protékat ampérmetrem.
Takže Ampérmetr má velmi nízký odpor, takže téměř neovlivňuje měřený obvod.
Advertising