Definirea și calculele curentului electric.
Curentul electric este debitul de sarcină electrică în câmpul electric, de obicei în circuitul electric.
Folosind analogia conductei de apă, putem vizualiza curentul electric ca curent de apă care curge într-o conductă.
Curentul electric se măsoară în amperi (amperi).
Curentul electric este măsurat prin rata fluxului de sarcină electrică într-un circuit electric:
i(t) = dQ(t) / dt
Deci Curentul momentan este dat de derivata sarcinii electrice in timp.
i(t) este curentul momentan I la momentul t în amperi (A).
Q(t) este sarcina electrică momentană în coulombi (C).
t este timpul în secunde (s).
Când curentul este constant:
I = ΔQ / Δt
I este curentul în amperi (A).
ΔQ este sarcina electrică în coulombi (C), care curge la durata de timp de Δt.
Δt este durata de timp în secunde (s).
Când 5 coulombii trec printr-un rezistor timp de 10 secunde,
curentul va fi calculat prin:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0,5A
Curentul I R în anps (A) este egal cu tensiunea rezistorului V R în volți (V) împărțit la rezistența R în ohmi (Ω).
IR = VR / R
| tipul curent | din | la |
|---|---|---|
| Sarcini pozitive | + | - |
| Taxe negative | - | + |
| Direcția convențională | + | - |
Deci, curentul care curge prin rezistențe în serie este egal în toate rezistențele - la fel ca curgerea apei printr-o singură țeavă.
ITotal = I1 = I2 = I3 =...
I Total - curentul echivalent în amperi (A).
I 1 - curentul sarcinii #1 în amperi (A).
I 2 - curentul sarcinii #2 în amperi (A).
I 3 - curentul de sarcină #3 în amperi (A).
Curentul care curge prin sarcini în paralel - la fel ca apa curge prin conducte paralele.
Deci, curentul total I Total este suma curenților paraleli ai fiecărei sarcini:
ITotal = I1 + I2 + I3 +...
I Total - curentul echivalent în amperi (A).
I 1 - curentul sarcinii #1 în amperi (A).
I 2 - curentul sarcinii #2 în amperi (A).
I 3 - curentul de sarcină #3 în amperi (A).
Deci diviziunea curentă a rezistențelor în paralel este
RT = 1 / (1/R2 + 1/R3)
sau
I1 = IT × RT / (R1+RT)
Deci joncțiunea mai multor componente electrice se numește nod .
Deci suma algebrică a curenților care intră într-un nod este zero.
∑ Ik = 0
Curentul alternativ este generat de o sursă de tensiune sinusoidală.
IZ = VZ / Z
I Z - fluxul de curent prin sarcină măsurat în amperi (A)
V Z - căderea de tensiune la sarcină măsurată în volți (V)
Z - impedanța sarcinii măsurată în ohmi (Ω)
ω = 2π f
ω - viteza unghiulara masurata in radiani pe secunda (rad/s)
f - frecvența măsurată în herți (Hz).
i ( t ) = I vârf sin ( ωt+θ )
i ( t ) - curent momentan la momentul t, măsurat în amperi (A).
Ipeak - curent maxim (=amplitudinea sinusului), măsurat în amperi (A).
ω - frecvența unghiulară măsurată în radiani pe secundă (rad/s).
t - timpul, măsurat în secunde (s).
θ - faza undei sinusoidale în radiani (rad).
I rms = I eff = I vârf / √ 2 ≈ 0,707 I vârf
I p-p = 2 I vârf
Deci, măsurarea curentului se face prin conectarea ampermetrului în serie la obiectul măsurat, astfel încât tot curentul măsurat va curge prin ampermetru.
Deci, ampermetrul are o rezistență foarte scăzută, așa că aproape că nu afectează circuitul măsurat.
Advertising