Definirea curentului electric și calcule.
Curentul electric este debitul sarcinii electrice în câmpul electric, de obicei în circuitul electric.
Folosind analogia conductelor de apă, putem vizualiza curentul electric ca curent de apă care curge într-o conductă.
Curentul electric este măsurat în ampere (amp).
Curentul electric se măsoară prin debitul de încărcare electrică într-un circuit electric:
i ( t ) = dQ (t) / dt
Curentul momentan este dat de derivata sarcinii electrice în funcție de timp.
i (t) este curentul momentan I la momentul t în amperi (A).
Q (t) este sarcina electrică momentană în coulombi (C).
t este timpul în secunde.
Când curentul este constant:
I = Δ Q / Δ t
I este curentul în amperi (A).
ΔQ este sarcina electrică în coulombi (C), care curge la durata de timp de Δt.
Δt este durata de timp în secunde.
Când 5 coulombi curg printr-un rezistor pentru o durată de 10 secunde,
curentul va fi calculat prin:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0,5A
Curentul I R în anps (A) este egal cu tensiunea rezistorului V R în volți (V) împărțită la rezistența R în ohmi (Ω).
I R = V R / R
| tipul curent | din | la |
|---|---|---|
| Taxe pozitive | + | - |
| Taxe negative | - | + |
| Direcția convențională | + | - |
Curentul care curge prin rezistențe în serie este egal în toate rezistențele - la fel ca fluxul de apă printr-o singură conductă.
I Total = I 1 = I 2 = I 3 = ...
I Total - curentul echivalent în amperi (A).
I 1 - curentul de încărcare # 1 în amperi (A).
I 2 - curentul de sarcină # 2 în amperi (A).
I 3 - curentul de sarcină # 3 în amperi (A).
Curent care curge prin sarcini în paralel - la fel ca apa care curge prin conducte paralele.
Curentul total I Total este suma curenților paraleli ai fiecărei sarcini:
I Total = I 1 + I 2 + I 3 + ...
I Total - curentul echivalent în amperi (A).
I 1 - curentul de încărcare # 1 în amperi (A).
I 2 - curentul de sarcină # 2 în amperi (A).
I 3 - curentul de sarcină # 3 în amperi (A).
Diviziunea curentă a rezistențelor în paralel este
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
sau
I 1 = I T × R T / ( R 1 + R T )
Joncțiunea mai multor componente electrice se numește nod .
Suma algebrică a curenților care intră într-un nod este zero.
∑ I k = 0
Curentul alternativ este generat de o sursă de tensiune sinusoidală.
I Z = V Z / Z
I Z - curentul de curent prin sarcina măsurată în amperi (A)
V Z - cădere de tensiune la sarcina măsurată în volți (V)
Z - impedanța sarcinii măsurată în ohmi (Ω)
ω = 2 π f
ω - viteza unghiulară măsurată în radiani pe secundă (rad / s)
f - frecvența măsurată în hertz (Hz).
i ( t ) = I vârful păcatului ( ωt + θ )
i ( t ) - curent momentan la momentul t, măsurat în amperi (A).
Ipeak - curent maxim (= amplitudinea sinusului), măsurat în amperi (A).
ω - frecvența unghiulară măsurată în radiani pe secundă (rad / s).
t - timp, măsurat în secunde.
θ - faza undei sinusoidale în radiani (rad).
I rms = I eff = I peak / √ 2 ≈ 0,707 I peak
I p-p = 2 I vârf
Măsurarea curentului se face prin conectarea ampermetrului în serie la obiectul măsurat, astfel încât tot curentul măsurat va curge prin ampermetru.
Amperimetrul are o rezistență foarte mică, deci aproape că nu afectează circuitul măsurat.