Definizione e calcoli della corrente elettrica.
La corrente elettrica è la portata della carica elettrica nel campo elettrico, solitamente nel circuito elettrico.
Usando l'analogia del tubo dell'acqua, possiamo visualizzare la corrente elettrica come corrente dell'acqua che scorre in un tubo.
La corrente elettrica è misurata in unità di ampere (amp).
La corrente elettrica è misurata dalla velocità del flusso di carica elettrica in un circuito elettrico:
io ( t ) = dQ (t) / dt
La corrente momentanea è data dalla derivata della carica elettrica nel tempo.
i (t) è la corrente momentanea I al tempo t in ampere (A).
Q (t) è la carica elettrica momentanea in coulomb (C).
t è il tempo in secondi.
Quando la corrente è costante:
I = Δ Q / Δ t
I è la corrente in ampere (A).
ΔQ è la carica elettrica in coulomb (C), che scorre alla durata di Δt.
Δt è la durata del tempo in secondi (s).
Quando 5 coulomb fluiscono attraverso un resistore per una durata di 10 secondi,
la corrente sarà calcolata da:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0,5A
La corrente I R in anps (A) è uguale alla tensione del resistore V R in volt (V) divisa per la resistenza R in ohm (Ω).
Io R = V R / R
| tipo corrente | a partire dal | a |
|---|---|---|
| Cariche positive | + | - |
| Spese negative | - | + |
| Direzione convenzionale | + | - |
La corrente che scorre attraverso i resistori in serie è uguale in tutti i resistori, proprio come l'acqua scorre attraverso un singolo tubo.
I Totale = I 1 = I 2 = I 3 = ...
I Total - la corrente equivalente in ampere (A).
I 1 - corrente del carico n. 1 in ampere (A).
I 2 - corrente del carico n. 2 in ampere (A).
I 3 - corrente del carico n. 3 in ampere (A).
Corrente che scorre attraverso i carichi in parallelo, proprio come l'acqua scorre attraverso tubi paralleli.
La corrente totale I Total è la somma delle correnti parallele di ciascun carico:
I Totale = I 1 + I 2 + I 3 + ...
I Total - la corrente equivalente in ampere (A).
I 1 - corrente del carico n. 1 in ampere (A).
I 2 - corrente del carico n. 2 in ampere (A).
I 3 - corrente del carico n. 3 in ampere (A).
L'attuale divisione dei resistori in parallelo è
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
o
Io 1 = io T × R T / ( R 1 + R T )
La giunzione di diversi componenti elettrici è chiamata nodo .
La somma algebrica delle correnti che entrano in un nodo è zero.
∑ io k = 0
La corrente alternata è generata da una sorgente di tensione sinusoidale.
Io Z = V Z / Z
I Z - flusso di corrente attraverso il carico misurato in ampere (A)
V Z - caduta di tensione sul carico misurata in volt (V)
Z - impedenza del carico misurata in ohm (Ω)
ω = 2 π f
ω - velocità angolare misurata in radianti al secondo (rad / s)
f - frequenza misurata in hertz (Hz).
i ( t ) = I peak sin ( ωt + θ )
i ( t ) - corrente momentanea al tempo t, misurata in ampere (A).
Ipeak - corrente massima (= ampiezza del seno), misurata in ampere (A).
ω - frequenza angolare misurata in radianti al secondo (rad / s).
t - tempo, misurato in secondi.
θ - fase dell'onda sinusoidale in radianti (rad).
I rms = I eff = I picco / √ 2 ≈ 0.707 I picco
I p-p = 2 I picco
La misurazione della corrente viene eseguita collegando l'amperometro in serie all'oggetto misurato, in modo che tutta la corrente misurata scorrerà attraverso l'amperometro.
L'amperometro ha una resistenza molto bassa, quindi quasi non influisce sul circuito misurato.