Definice a výpočty elektrického proudu.
Elektrický proud je rychlost toku elektrického náboje v elektrickém poli, obvykle v elektrickém obvodu.
Analogií vodovodního potrubí můžeme elektrický proud vizualizovat jako proud vody, který proudí v potrubí.
Elektrický proud se měří v ampérových jednotkách.
Elektrický proud se měří rychlostí toku elektrického náboje v elektrickém obvodu:
i ( t ) = dQ (t) / dt
Okamžitý proud je dán derivací elektrického náboje v čase.
i (t) je okamžitý proud I v čase t v ampérech (A).
Q (t) je okamžitý elektrický náboj v coulombech (C).
t je čas v sekundách (s).
Když je proud konstantní:
I = Δ Q / Δ t
I je proud v ampérech (A).
ΔQ je elektrický náboj v coulombech (C), který teče v čase Δt.
Δt je doba trvání v sekundách (s).
Když odporem protéká 5 coulomb po dobu 10 sekund,
proud bude vypočítán podle:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0,5A
Proud I R v anpu (A) se rovná napětí rezistoru V R ve voltech (V) děleno odporem R v ohmech (Ω).
I R = V R / R
| aktuální typ | z | do |
|---|---|---|
| Kladné poplatky | + | - |
| Záporné poplatky | - | + |
| Konvenční směr | + | - |
Proud, který protéká rezistory v sérii, je stejný ve všech rezistorech - stejně jako průtok vody jedinou trubkou.
I Celkem = I 1 = I 2 = I 3 = ...
I Total - ekvivalentní proud v ampérech (A).
I 1 - proud zátěže # 1 v ampérech (A).
I 2 - proud zátěže # 2 v zesilovačích (A).
I 3 - proud zátěže # 3 v zesilovačích (A).
Proud, který protéká zátěží paralelně - stejně jako voda protéká paralelními trubkami.
Celkový proud I Total je součtem paralelních proudů každé zátěže:
I Celkem = I 1 + I 2 + I 3 + ...
I Total - ekvivalentní proud v ampérech (A).
I 1 - proud zátěže # 1 v ampérech (A).
I 2 - proud zátěže # 2 v zesilovačích (A).
I 3 - proud zátěže # 3 v zesilovačích (A).
Současné rozdělení odporů paralelně je
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
nebo
I 1 = I T × R T / ( R 1 + R T )
Spojení několika elektrických součástí se nazývá uzel .
Algebraický součet proudů vstupujících do uzlu je nula.
∑ I k = 0
Střídavý proud je generován zdrojem sinusového napětí.
I Z = V Z / Z
I Z - tok proudu zátěží měřený v ampérech (A)
V Z - úbytek napětí na zátěži měřený ve voltech (V)
Z - impedance zátěže měřená v ohmech (Ω)
ω = 2 π f
ω - úhlová rychlost měřená v radiánech za sekundu (rad / s)
f - frekvence měřená v hertzích (Hz).
i ( t ) = I vrcholový hřích ( ωt + θ )
i ( t ) - okamžitý proud v čase t, měřený v ampérech (A).
Ipeak - maximální proud (= amplituda sinu), měřený v ampérech (A).
ω - úhlová frekvence měřená v radiánech za sekundu (rad / s).
t - čas, měřený v sekundách (s).
θ - fáze sinusové vlny v radiánech (rad).
I rms = I eff = I peak / √ 2 ≈ 0,707 I peak
I p-p = 2 I vrchol
Měření proudu se provádí připojením ampérmetru do série k měřenému objektu, takže veškerý měřený proud protéká ampérmetrem.
Ampérmetr má velmi nízký odpor, takže téměř neovlivňuje měřený obvod.