Elektrivoolu määratlus ja arvutused.
Elektrivool on elektrilaengu voolukiirus elektriväljas, tavaliselt elektriahelas.
Veetoru analoogiat kasutades võime visualiseerida elektrivoolu toruna voolava veevooluna.
Elektrivool mõõdetakse amprites (amprites).
Elektrivoolu mõõdetakse elektriahela elektrilaengu voolukiiruse järgi:
i ( t ) = dQ (t) / dt
Hetkevoolu annab elektrilaengu tuletis aja järgi.
i (t) on hetkeline praeguse I ajahetkel t voolutugevus (A).
Q (t) on hetkeline elektrilaeng kulonites (C).
t on aeg sekundites (sekundites).
Kui vool on pidev:
I = Δ Q / Δ t
I on vool amprites (A).
ΔQ on elektrilaeng kulonites (C), mis voolab ajaliselt Δt.
Δt on aja kestus sekundites (sekundites).
Kui 5 kulonki voolab läbi takisti 10 sekundi jooksul,
voolu arvutab:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0.5A
Voolutugevus I R (A) on võrdne takisti pingega V R voltides (V) jagatuna takistusega R oomides (Ω).
I R = V R / R
| praegune tüüp | alates | kuni |
|---|---|---|
| Positiivsed laengud | + | - |
| Negatiivsed tasud | - | + |
| Tavapärane suund | + | - |
Vool, mis voolab läbi takistite järjestikku, on kõigis takistites võrdne - täpselt nagu vee voolamine läbi ühe toru.
I Kokku = I 1 = I 2 = I 3 = ...
I Kokku - ekvivalentvool amprites (A).
I 1 - koormuse # 1 vool amprites (A).
I 2 - koormuse # 2 vool amprites (A).
I 3 - koormuse # 3 vool amprites (A).
Vool, mis voolab paralleelselt koormuste kaudu - täpselt nagu vesi voolab paralleelsete torude kaudu.
Koguvool I kokku on iga koormuse paralleelsete voolude summa:
I Kokku = I 1 + I 2 + I 3 + ...
I Kokku - ekvivalentvool amprites (A).
I 1 - koormuse # 1 vool amprites (A).
I 2 - koormuse # 2 vool amprites (A).
I 3 - koormuse # 3 vool amprites (A).
Takistite praegune jaotus paralleelselt on
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
või
I 1 = I T × R T / ( R 1 + R T )
Mitme elektrikomponendi ristmikku nimetatakse sõlmeks .
Sõlme sisenevate voolude algebraline summa on null.
∑ I k = 0
Vahelduvvoolu tekitab sinusoidaalne pingeallikas.
I Z = V Z / Z
I Z - voolutugevus läbi koormuse, mõõdetuna amprites (A)
V Z - koormuse pingelangus, mõõdetuna voltides (V)
Z - koormuse takistus, mõõdetuna oomides (Ω)
ω = 2 π f
ω - nurkkiirus, mõõdetuna radiaanides sekundis (rad / s)
f - sagedus, mõõdetuna hertsides (Hz).
i ( t ) = I maksimaalne patt ( ωt + θ )
i ( t ) - hetkeline vool hetkel t, mõõdetuna amprites (A).
Ipeak - maksimaalne vool (= siinuse amplituud), mõõdetuna amprites (A).
ω - nurksagedus, mõõdetuna radiaanides sekundis (rad / s).
t - aeg sekundites (sekundites).
θ - siinuslaine faas radiaanides (rad).
I efektiiv = I eff = I piik / √ 2 ≈ 0,707 I piik
I p-p = 2 I tipp
Voolu mõõtmine toimub ühendades ampermeeter järjestikku mõõdetud objektiga, nii et kogu mõõdetud vool voolab läbi ampermeetri.
Ammeteril on väga väike takistus, nii et see peaaegu ei mõjuta mõõdetud vooluahelat.