电流

电流定义和计算。

电流定义

电流是 电荷在电场中的流动速率,通常在电路中。

使用水管类比,我们可以将电流想象成在管道中流动的水流。

电流以安培 (amp) 为单位测量。

电流计算

电流是通过电路中电荷流动的速率来衡量的:

i(t) = dQ(t) / dt

所以瞬时电流由电荷对时间的导数给出。

i(t) 是时间 t 处的瞬时电流I,单位为安培 (A)。

Q(t) 是以库仑 (C) 为单位的瞬时电荷。

t 是以秒 (s) 为单位的时间。

 

当电流恒定时:

I = ΔQ / Δt

I 是以安培 (A) 为单位的电流。

ΔQ 是以库仑 (C) 为单位的电荷,它在 Δt 的持续时间内流动。

Δt 是以秒 (s) 为单位的持续时间。

 

例子

当 5 库仑电流流过电阻持续 10 秒时,

电流将通过以下方式计算:

I = Δ Q / Δ t  = 5C / 10s = 0.5A

根据欧姆定律计算电流

以 anps (A) 为单位的电流I R等于以伏特 (V) 为单位的电阻器电压V R除以以欧姆 (Ω) 为单位的电阻R。

IR = VR / R

当前方向
当前类型
正电荷 + -
负电荷 - +
常规方向 + -

串联电路中的电流

因此,流过串联电阻器的电流在所有电阻器中都是相等的——就像水流过单个管道一样。

ITotal = I1 = I2 = I3 =...

I Total - 以安培 (A) 为单位的等效电流。

I 1 - 负载 #1 的电流,单位为安培 (A)。

I 2 - 负载 #2 的电流,单位为安培 (A)。

I 3 - 以安培 (A) 为单位的负载 #3 的电流。

并联电路中的电流

平行流过负载的电流 - 就像水流过平行管道一样。

所以总电流I Total是各负载并联电流之和:

ITotal = I1 + I2 + I3 +...

I Total - 以安培 (A) 为单位的等效电流。

I 1 - 负载 #1 的电流,单位为安培 (A)。

I 2 - 负载 #2 的电流,单位为安培 (A)。

I 3 - 以安培 (A) 为单位的负载 #3 的电流。

分流器

所以并联电阻的分流为

RT = 1 / (1/R2 + 1/R3)

或者

I1 = IT × RT / (R1+RT)

基尔霍夫电流定律 (KCL)

所以几个电气元件的连接点称为节点

所以进入节点的电流的代数和为零。

Ik = 0

交流电 (AC)

交流电由正弦电压源产生。

欧姆定律

IZ = VZ / Z

I Z   - 流过负载的电流,单位为安培 (A)

V Z - 负载上的压降,单位为伏特 (V)

Z   - 以欧姆 (Ω) 为单位测量的负载阻抗

角频率

ω = 2π f

ω - 角速度,单位为弧度每秒 (rad/s)

f - 以赫兹 (Hz) 为单位测量的频率。

瞬时电流

i ( t ) = I峰值 sin ( ωt+θ )

i ( t ) - 时间 t 的瞬时电流,以安培 (A) 为单位测量。

Ipeak - 最大电流(= 正弦波幅值),以安培 (A) 为单位测量。

ω -以每秒弧度 (rad/s) 为单位测量的角频率。

t——时间,以秒 (s) 为单位。

θ        - 以弧度 (rad) 为单位的正弦波相位。

RMS(有效)电流

I rmsI effI peak / √ 2 ≈ 0.707 I peak

峰峰值电流

I p-p = 2 I峰值

电流测量

所以电流测量是将电流表串联在被测物上,所以被测电流全部流过电流表。

所以电流表的阻值很低,几乎不影响被测电路。

 


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