Elektrik akımı tanımı ve hesaplamaları.
Elektrik akımı, elektrik yükünün elektrik alanındaki, genellikle elektrik devresindekiakış hızıdır .
Su borusu benzetmesini kullanarak, elektrik akımını bir boruda akan su akımı olarak görselleştirebiliriz.
Elektrik akımı amper (amp) birimiyle ölçülür.
Elektrik akımı, bir elektrik devresindeki elektrik yükünün akış hızı ile ölçülür:
i(t) = dQ(t) / dt
Böylece anlık akım, elektrik yükünün zamana göre türevi tarafından verilir.
i(t),amper (A) cinsinden t anında anlık akım I'dir .
Q(t), kulomb (C) cinsinden anlık elektrik yüküdür.
t, saniye (s) cinsinden süredir.
Akım sabit olduğunda:
I = ΔQ / Δt
I, amper cinsinden akımdır (A).
ΔQ, Δt zaman süresinde akan coulomb (C) cinsinden elektrik yüküdür.
Δt, saniye (s) cinsinden süre süresidir.
Bir dirençten 10 saniye boyunca 5 coulomb geçtiğinde,
akım şu şekilde hesaplanır:
ben = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0,5A
anps ( A ) cinsinden akım IR, direncinvolt (V) cinsinden gerilimi VR'nin ohm (Ω) cinsinden direnç R'ye bölünmesine eşittir .
IR = VR / R
| mevcut tip | itibaren | ile |
|---|---|---|
| Pozitif masraflar | + | - |
| Negatif masraflar | - | + |
| geleneksel yön | + | - |
Yani seri bağlı dirençlerden geçen akım tüm dirençlerde eşittir - tıpkı suyun tek bir borudan geçmesi gibi.
ITotal = I1 = I2 = I3 =...
Ben Toplam - amper (A) cinsinden eşdeğer akım.
I 1 - amper (A) cinsinden yük #1'in akımı.
I 2 - amper (A) cinsinden yük #2'nin akımı.
I 3 - amper (A) cinsinden yük #3'ün akımı.
Paralel olarak yüklerden akan akım - tıpkı paralel borulardan geçen su akışı gibi.
Yani toplam akım I Toplam , her bir yükün paralel akımlarının toplamıdır:
ITotal = I1 + I2 + I3 +...
Ben Toplam - amper (A) cinsinden eşdeğer akım.
I 1 - amper (A) cinsinden yük #1'in akımı.
I 2 - amper (A) cinsinden yük #2'nin akımı.
I 3 - amper (A) cinsinden yük #3'ün akımı.
Yani paralel olarak dirençlerin mevcut bölümü
RT = 1 / (1/R2 + 1/R3)
veya
I1 = IT × RT / (R1+RT)
Bu nedenle, birkaç elektrikli bileşenin birleşimine düğüm denir .
Yani bir düğüme giren akımların cebirsel toplamı sıfırdır.
∑ Ik = 0
Alternatif akım, sinüzoidal bir voltaj kaynağı tarafından üretilir.
IZ = VZ / Z
I Z - amper (A) cinsinden ölçülen yük boyunca akım akışı
V Z - volt (V) cinsinden ölçülen yükteki voltaj düşüşü
Z - ohm (Ω) cinsinden ölçülen yükün empedansı
ω = 2π f
ω - saniye başına radyan cinsinden ölçülen açısal hız (rad/s)
f - hertz (Hz) cinsinden ölçülen frekans.
ben ( t ) = I tepe sin ( ωt+θ )
ben ( t ) - amper (A) cinsinden ölçülen t anında anlık akım.
Ipeak - amper (A) cinsinden ölçülen maksimum akım (= sinüs genliği).
ω - saniyede radyan (rad/s) cinsinden ölçülen açısal frekans.
t - saniye (s) cinsinden ölçülen süre.
θ - sinüs dalgasının radyan (rad) cinsinden fazı.
ben rms = I eff = I tepe / √ 2 ≈ 0,707 I tepe
ben p-p = 2 ben tepe
Akım ölçümü, ampermetreyi ölçülen nesneye seri bağlayarak yapılır, böylece ölçülen tüm akım ampermetreden akar.
Ampermetrenin direnci çok düşüktür, bu nedenle ölçülen devreyi neredeyse etkilemez.
Advertising