Definicija električnega toka in izračuni.
Električni tok je hitrost pretoka električnega naboja v električnem polju, običajno v električnem tokokrogu.
Z uporabo analogije vodovodne cevi si lahko električni tok predstavljamo kot vodni tok, ki teče v cevi.
Električni tok se meri v enoti amper (amp).
Električni tok se meri s hitrostjo pretoka električnega naboja v električnem tokokrogu:
i(t) = dQ(t) / dt
Trenutni tok je torej podan z odvodom električnega naboja po času.
i(t) je trenutni tok I v času t v amperih (A).
Q(t) je trenutni električni naboj v kulonih (C).
t je čas v sekundah (s).
Ko je tok konstanten:
I = ΔQ / Δt
I je tok v amperih (A).
ΔQ je električni naboj v kulonih (C), ki teče v času trajanja Δt.
Δt je trajanje časa v sekundah (s).
Ko teče 5 kulonov skozi upor v trajanju 10 sekund,
tok bo izračunan z:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0,5A
Tok I R v anps (A) je enak napetosti upora V R v voltih (V), deljeni z uporom R v ohmih (Ω).
IR = VR / R
| trenutni tip | od | do |
|---|---|---|
| Pozitivni naboji | + | - |
| Negativni naboji | - | + |
| Konvencionalna smer | + | - |
Torej je tok, ki teče skozi upore zaporedno, enak v vseh uporih - tako kot tok vode skozi eno cev.
ITotal = I1 = I2 = I3 =...
I Total - ekvivalentni tok v amperih (A).
I 1 - tok bremena #1 v amperih (A).
I 2 - tok bremena #2 v amperih (A).
I 3 - tok bremena #3 v amperih (A).
Tok, ki teče skozi bremena vzporedno - tako kot voda teče skozi vzporedne cevi.
Skupni tok I Total je torej vsota vzporednih tokov vsake obremenitve:
ITotal = I1 + I2 + I3 +...
I Total - ekvivalentni tok v amperih (A).
I 1 - tok bremena #1 v amperih (A).
I 2 - tok bremena #2 v amperih (A).
I 3 - tok bremena #3 v amperih (A).
Torej je trenutna delitev uporov vzporedno
RT = 1 / (1/R2 + 1/R3)
oz
I1 = IT × RT / (R1+RT)
Torej stičišče več električnih komponent imenujemo vozlišče .
Torej je algebraična vsota tokov, ki vstopajo v vozlišče, nič.
∑ Ik = 0
Izmenični tok ustvarja vir sinusne napetosti.
IZ = VZ / Z
I Z - pretok toka skozi obremenitev, merjen v amperih (A)
V Z - padec napetosti na obremenitvi, merjen v voltih (V)
Z - impedanca bremena, merjena v ohmih (Ω)
ω = 2π f
ω - kotna hitrost, merjena v radianih na sekundo (rad/s)
f - frekvenca, merjena v hercih (Hz).
i ( t ) = I peak sin ( ωt+θ )
i ( t ) - trenutni tok v času t, merjen v amperih (A).
Ipeak - največji tok (=amplituda sinusa), merjen v amperih (A).
ω - kotna frekvenca, merjena v radianih na sekundo (rad/s).
t - čas, merjen v sekundah (s).
θ - faza sinusnega vala v radianih (rad).
I rms = I eff = I peak / √ 2 ≈ 0,707 I peak
I p-p = 2 I vrh
Meritev toka se torej izvede tako, da se ampermeter zaporedno poveže z merjenim predmetom, tako da ves izmerjeni tok teče skozi ampermeter.
Torej ima ampermeter zelo nizek upor, tako da skoraj ne vpliva na merjeno vezje.
Advertising