Определение и расчеты электрического тока.
Электрический ток - это скорость протекания электрического заряда в электрическом поле, обычно в электрической цепи.
Используя аналогию с водопроводной трубой, мы можем визуализировать электрический ток как ток воды, протекающий по трубе.
Электрический ток измеряется в амперах (ампер).
Электрический ток измеряется скоростью протекания электрического заряда в электрической цепи:
i ( t ) = dQ (t) / dt
Мгновенный ток определяется производной электрического заряда по времени.
i (t) - мгновенный ток I в момент времени t в амперах (A).
Q (t) - мгновенный электрический заряд в кулонах (Кл).
t - время в секундах (с).
Когда ток постоянный:
I = Δ Q / Δ t
I - ток в амперах (А).
ΔQ - электрический заряд в кулонах (Кл), который течет за время Δt.
Δt - продолжительность времени в секундах (с).
Когда 5 кулонов проходят через резистор в течение 10 секунд,
ток будет рассчитываться по:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10с = 0,5A
Ток I R в anps (A) равен напряжению резистора V R в вольтах (V), деленному на сопротивление R в омах (Ω).
I R = V R / R
| текущий тип | из | к |
|---|---|---|
| Положительные заряды | + | - |
| Отрицательные обвинения | - | + |
| Обычное направление | + | - |
Ток, протекающий через последовательно соединенные резисторы, одинаков во всех резисторах - как вода, протекающая по одной трубе.
I Итого = I 1 = I 2 = I 3 = ...
I Total - эквивалентный ток в амперах (А).
I 1 - ток нагрузки №1 в амперах (А).
I 2 - ток нагрузки № 2 в амперах (А).
I 3 - ток нагрузки № 3 в амперах (А).
Ток, который течет через нагрузки параллельно - точно так же, как вода течет по параллельным трубам.
Общий ток I Total - это сумма параллельных токов каждой нагрузки:
I Итого = I 1 + I 2 + I 3 + ...
I Total - эквивалентный ток в амперах (А).
I 1 - ток нагрузки №1 в амперах (А).
I 2 - ток нагрузки № 2 в амперах (А).
I 3 - ток нагрузки № 3 в амперах (А).
Текущее разделение резисторов параллельно составляет
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
или
I 1 = I T × R T / ( R 1 + R T )
Место соединения нескольких электрических компонентов называется узлом .
Алгебраическая сумма токов, входящих в узел, равна нулю.
∑ I k = 0
Переменный ток генерируется источником синусоидального напряжения.
I Z = V Z / Z
I Z - ток, протекающий через нагрузку, измеряется в амперах (А)
V Z - падение напряжения на нагрузке, измеренное в вольтах (В)
Z - сопротивление нагрузки, измеренное в омах (Ом)
ω = 2 π f
ω - угловая скорость, измеренная в радианах в секунду (рад / с)
f - частота, измеренная в герцах (Гц).
i ( t ) = I пик sin ( ωt + θ )
i ( t ) - мгновенный ток в момент времени t, измеренный в амперах (A).
Ipeak - максимальный ток (= амплитуда синуса), измеряется в амперах (A).
ω - угловая частота, измеряемая в радианах в секунду (рад / с).
t - время, измеряемое в секундах (с).
θ - фаза синусоидальной волны в радианах (рад).
I rms = I eff = I пиковое / √ 2 ≈ 0,707 I пиковое
I p-p = 2 I пик
Измерение тока выполняется путем последовательного подключения амперметра к измеряемому объекту, поэтому весь измеряемый ток будет проходить через амперметр.
Амперметр имеет очень низкое сопротивление, поэтому практически не влияет на измеряемую цепь.