הגדרה וחישובים של זרם חשמלי.
זרם חשמלי הוא קצב הזרימה של מטען חשמלי בשדה חשמלי, בדרך כלל במעגל חשמלי.
באמצעות אנלוגיה של צינור מים, אנו יכולים לדמיין את הזרם החשמלי כזרם מים שזורם בצינור.
הזרם החשמלי נמדד ביחידת אמפר (אמפר).
זרם חשמלי נמדד לפי קצב זרימת המטען החשמלי במעגל חשמלי:
i(t) = dQ(t) / dt
אז הזרם הרגעי ניתן על ידי הנגזרת של המטען החשמלי לפי זמן.
i(t) הוא הזרם הרגעי I בזמן t באמפר (A).
Q(t) הוא המטען החשמלי הרגעי בקולומבים (C).
t הוא הזמן בשניות (שניות).
כאשר הזרם קבוע:
I = ΔQ / Δt
I הוא הזרם באמפר (A).
ΔQ הוא המטען החשמלי בקולומבים (C), הזורם בזמן של Δt.
Δt הוא משך הזמן בשניות (שניות).
כאשר 5 קולומבים זורמים דרך נגד למשך 10 שניות,
הזרם יחושב על ידי:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0.5A
הזרם I R ב-anps (A) שווה למתח הנגד V R בוולט (V) חלקי ההתנגדות R באוהם (Ω).
IR = VR / R
| סוג נוכחי | מ | ל |
|---|---|---|
| חיובים חיוביים | + | - |
| חיובים שליליים | - | + |
| כיוון קונבנציונלי | + | - |
אז הזרם שזורם דרך נגדים בסדרה שווה בכל הנגדים - בדיוק כמו זרימת מים דרך צינור בודד.
ITotal = I1 = I2 = I3 =...
I Total - הזרם המקביל באמפר (A).
I 1 - זרם עומס מס' 1 באמפר (A).
I 2 - זרם עומס מס' 2 באמפר (A).
I 3 - זרם עומס מס' 3 באמפר (A).
זרם שזורם בעומסים במקביל - ממש כמו מים זורמים בצינורות מקבילים.
אז הזרם הכולל I Total הוא סכום הזרמים המקבילים של כל עומס:
ITotal = I1 + I2 + I3 +...
I Total - הזרם המקביל באמפר (A).
I 1 - זרם עומס מס' 1 באמפר (A).
I 2 - זרם עומס מס' 2 באמפר (A).
I 3 - זרם עומס מס' 3 באמפר (A).
אז החלוקה הנוכחית של נגדים במקביל היא
RT = 1 / (1/R2 + 1/R3)
אוֹ
I1 = IT × RT / (R1+RT)
אז הצומת של מספר רכיבים חשמליים נקרא צומת .
אז הסכום האלגברי של זרמים הנכנסים לצומת הוא אפס.
∑ Ik = 0
זרם חילופין נוצר על ידי מקור מתח סינוסואידי.
IZ = VZ / Z
I Z - זרם זרם דרך העומס הנמדד באמפר (A)
V Z - נפילת מתח על העומס הנמדד בוולט (V)
Z - עכבה של העומס נמדדת באוהם (Ω)
ω = 2π f
ω - מהירות זוויתית נמדדת ברדיאנים לשנייה (רד/s)
f - תדר נמדד בהרץ (Hz).
i ( t ) = I peak sin ( ωt+θ )
i ( t ) - זרם רגעי בזמן t, נמדד באמפר (A).
Ipeak - זרם מקסימלי (=משרעת של סינוס), נמדד באמפר (A).
ω - תדר זוויתי נמדד ברדיאנים לשנייה (רד/s).
t - זמן, נמדד בשניות (שניות).
θ - שלב של גל סינוס ברדיאנים (רד).
I rms = I eff = I peak / √ 2 ≈ 0.707 I peak
I p-p = 2 אני שיא
אז מדידת הזרם נעשית על ידי חיבור מד הזרם בסדרה לאובייקט הנמדד, כך שכל הזרם הנמדד יזרום דרך מד הזרם.
אז למד זרם יש התנגדות נמוכה מאוד, כך שהוא כמעט לא משפיע על המעגל הנמדד.
Advertising