Definicija i proračuni električne struje.
Električna struja je protok električnog naboja u električnom polju, obično u električnom krugu.
Koristeći analogiju cijevi za vodu, možemo vizualizirati električnu struju kao struju vode koja teče u cijevi.
Električna struja mjeri se u amperskim jedinicama.
Električna struja mjeri se brzinom protoka električnog naboja u električnom krugu:
i ( t ) = dQ (t) / dt
Trenutačnu struju daje izvod električnog naboja iz vremena.
i (t) je trenutna struja I u trenutku t u pojačalima (A).
Q (t) je trenutni električni naboj u kulonima (C).
t je vrijeme u sekundama.
Kad je struja konstantna:
I = Δ Q / Δ t
I je struja u pojačalima (A).
ΔQ je električni naboj u kulonima (C), koji teče u vremenskom trajanju od Δt.
Δt je vremensko trajanje u sekundama.
Kada 5 kulona protječe kroz otpor u trajanju od 10 sekundi,
struja će se izračunati prema:
I = Δ P / Δ t = 5 C / 10 s = 0.5A
Struja I R u anpsima (A) jednaka je naponu otpora V R u voltima (V) podijeljenom s otporom R u ohima (Ω).
I R = V R / R
| trenutni tip | iz | do |
|---|---|---|
| Pozitivne optužbe | + | - |
| Negativne optužbe | - | + |
| Konvencionalni smjer | + | - |
Struja koja u nizovima teče kroz otpore jednaka je u svih otpornika - baš kao i protok vode kroz jednu cijev.
I Ukupno = I 1 = I 2 = I 3 = ...
I Ukupno - ekvivalentna struja u pojačalima (A).
I 1 - struja opterećenja # 1 u pojačalima (A).
I 2 - struja opterećenja # 2 u pojačalima (A).
I 3 - struja opterećenja # 3 u pojačalima (A).
Struja koja paralelno teče kroz opterećenja - baš kao i protok vode kroz paralelne cijevi.
Ukupna struja I Ukupno je zbroj paralelnih struja svakog opterećenja:
I Ukupno = I 1 + I 2 + I 3 + ...
I Ukupno - ekvivalentna struja u pojačalima (A).
I 1 - struja opterećenja # 1 u pojačalima (A).
I 2 - struja opterećenja # 2 u pojačalima (A).
I 3 - struja opterećenja # 3 u pojačalima (A).
Trenutna podjela otpornika paralelno iznosi
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
ili
I 1 = I T × R T / ( R 1 + R T )
Spoj nekoliko električnih komponenata naziva se čvor .
Algebarski zbroj struja koje ulaze u čvor je nula.
∑ I k = 0
Izmjeničnu struju generira sinusoidalni izvor napona.
I Z = V Z / Z
I Z - protok struje kroz opterećenje izmjereno u amperima (A)
V Z - pad napona na opterećenju izmjeren u voltima (V)
Z - impedancija tereta izmjerena u ohmima (Ω)
ω = 2 π f
ω - kutna brzina izmjerena u radijanima u sekundi (rad / s)
f - frekvencija izmjerena u hercima (Hz).
i ( t ) = I vršni grijeh ( ωt + θ )
i ( t ) - trenutna struja u vremenu t, mjerena u pojačalima (A).
Ipeak - maksimalna struja (= amplituda sinusa), izmjerena u pojačalima (A).
ω - kutna frekvencija izmjerena u radijanima u sekundi (rad / s).
t - vrijeme, mjereno u sekundama.
θ - faza sinusnog vala u radijanima (rad).
I rms = I eff = I vrh / √ 2 ≈ 0,707 I vrh
I p-p = 2 I vrh
Mjerenje struje vrši se spajanjem ampermetra u seriju na izmjereni objekt, pa će sva izmjerena struja teći kroz ampermetar.
Ampermetar ima vrlo mali otpor, tako da gotovo ne utječe na izmjereni krug.