ความหมายและการคำนวณกระแสไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า คืออัตราการไหลของ ประจุไฟฟ้าในสนามไฟฟ้า โดยปกติจะอยู่ในวงจรไฟฟ้า
การใช้อุปมาอุปไมยของท่อน้ำทำให้เราเห็นภาพกระแสไฟฟ้าเป็นกระแสน้ำที่ไหลในท่อ
กระแสไฟฟ้าวัดเป็นหน่วยแอมแปร์ (แอมป์)
กระแสไฟฟ้าวัดจากอัตราการไหลของประจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า:
i(t) = dQ(t) / dt
ดังนั้น กระแสชั่วขณะจะได้รับจากอนุพันธ์ของประจุไฟฟ้าตามเวลา
i(t) คือกระแสชั่วขณะIณ เวลา t หน่วยเป็นแอมป์ (A)
Q(t) คือประจุไฟฟ้าชั่วขณะในคูลอมบ์ (C)
t คือเวลาเป็นวินาที (s)
เมื่อกระแสคงที่:
I = ΔQ / Δt
I คือกระแสในหน่วยแอมป์ (A)
ΔQ คือประจุไฟฟ้าที่มีหน่วยเป็นคูลอมบ์ (C) ซึ่งไหลในช่วงเวลา Δt
Δt คือระยะเวลาเป็นวินาที (s)
เมื่อ 5 คูลอมบ์ไหลผ่านตัวต้านทานเป็นระยะเวลา 10 วินาที
กระแสจะถูกคำนวณโดย:
ฉัน = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0.5A
กระแสIR ในหน่วย anps (A) เท่ากับแรงดันของตัวต้านทาน VR ในหน่วยโวลต์ (V) หารด้วยความต้านทาน R ในหน่วยโอห์ม (Ω)
IR = VR / R
| ประเภทปัจจุบัน | จาก | ถึง |
|---|---|---|
| ประจุบวก | + | - |
| ประจุลบ | - | + |
| ทิศทางธรรมดา | + | - |
ดังนั้น กระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทานแบบอนุกรมจึงมีค่าเท่ากันในตัวต้านทานทั้งหมด - เหมือนกับการไหลของน้ำผ่านท่อเดียว
ITotal = I1 = I2 = I3 =...
I Total - กระแสเทียบเท่าในหน่วยแอมป์ (A)
I 1 - กระแสของโหลด # 1 ในหน่วยแอมป์ (A)
I 2 - กระแสของโหลด #2 ในหน่วยแอมป์ (A)
I 3 - กระแสของโหลด # 3 ในหน่วยแอมป์ (A)
กระแสที่ไหลผ่านโหลดแบบขนาน - เหมือนกับการไหลของน้ำผ่านท่อขนาน
ดังนั้น กระแส รวม I ทั้งหมดคือผลรวมของกระแสขนานของแต่ละโหลด:
ITotal = I1 + I2 + I3 +...
I Total - กระแสเทียบเท่าในหน่วยแอมป์ (A)
I 1 - กระแสของโหลด # 1 ในหน่วยแอมป์ (A)
I 2 - กระแสของโหลด #2 ในหน่วยแอมป์ (A)
I 3 - กระแสของโหลด # 3 ในหน่วยแอมป์ (A)
ดังนั้นการแบ่งตัวต้านทานแบบขนานในปัจจุบันคือ
RT = 1 / (1/R2 + 1/R3)
หรือ
I1 = IT × RT / (R1+RT)
ดังนั้น จุดเชื่อมต่อของชิ้นส่วนไฟฟ้าหลายชิ้นจึงเรียกว่าโหนด .
ดังนั้น ผลรวมเชิงพีชคณิตของกระแสที่เข้าสู่โหนดคือศูนย์
∑ Ik = 0
กระแสสลับถูกสร้างขึ้นโดยแหล่งจ่ายแรงดันไซน์
IZ = VZ / Z
I Z - กระแสไหลผ่านโหลดวัดเป็นแอมแปร์ (A)
VZ - แรงดันตกบนโหลดวัดเป็นโวลต์ (V )
Z - อิมพีแดนซ์ของโหลดวัดเป็นโอห์ม (Ω)
ω = 2π f
ω - ความเร็วเชิงมุมวัดเป็นเรเดียนต่อวินาที (rad/s)
f - ความถี่วัดเป็นเฮิรตซ์ (Hz)
ฉัน ( t ) = ฉัน บาปสูงสุด ( ωt+θ )
ผม ( เสื้อ ) - กระแสชั่วขณะ ณ เวลา เสื้อ วัดเป็นแอมป์ (A)
Ipeak - กระแสสูงสุด (=แอมพลิจูดของไซน์) วัดเป็นแอมป์ (A)
ω -ความถี่เชิงมุมวัดเป็นเรเดียนต่อวินาที (rad/s)
t - เวลาวัดเป็นวินาที (วินาที)
θ - เฟสของคลื่นไซน์เป็นเรเดียน (rad)
I rms = I eff = I พีค / √ 2 ≈ 0.707พีค
I p-p = 2 ฉันพีค
ดังนั้น การวัดกระแสทำได้โดยการต่อแอมมิเตอร์แบบอนุกรมเข้ากับวัตถุที่วัดได้ ดังนั้นกระแสที่วัดได้ทั้งหมดจะไหลผ่านแอมมิเตอร์
ดังนั้น แอมมิเตอร์มีความต้านทานต่ำมาก ดังนั้นจึงแทบไม่ส่งผลต่อวงจรที่วัดได้
Advertising