Definícia a výpočty elektrického prúdu.
Elektrický prúd je rýchlosť toku elektrického náboja v elektrickom poli, zvyčajne v elektrickom obvode.
Pomocou analógie vodného potrubia môžeme elektrický prúd vizualizovať ako vodný prúd, ktorý preteká potrubím.
Elektrický prúd sa meria v ampérových jednotkách.
Elektrický prúd sa meria rýchlosťou toku elektrického náboja v elektrickom obvode:
i ( t ) = dQ (t) / dt
Momentálny prúd je daný deriváciou elektrického náboja v čase.
i (t) je momentálny prúd I v čase t v ampéroch (A).
Q (t) je okamžitý elektrický náboj v coulomboch (C).
t je čas v sekundách (s).
Keď je prúd konštantný:
I = Δ Q / Δ t
I je prúd v ampéroch (A).
ΔQ je elektrický náboj v coulomboch (C), ktorý preteká v čase Δt.
Δt je doba trvania v sekundách (s).
Keď 5 coulomb preteká odporom po dobu 10 sekúnd,
prúd sa bude počítať podľa:
Aj = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0.5A
Prúd I R v ansoch (A) sa rovná napätiu rezistora V R vo voltoch (V) vydelenému odporom R v ohmoch (Ω).
I R = V R / R
| súčasný typ | od | do |
|---|---|---|
| Pozitívne poplatky | + | - |
| Záporné poplatky | - | + |
| Konvenčné smerovanie | + | - |
Prúd, ktorý preteká rezistormi v sérii, je rovnaký vo všetkých rezistoroch - rovnako ako prietok vody jedným potrubím.
I Spolu = I 1 = I 2 = I 3 = ...
I Total - ekvivalentný prúd v ampéroch (A).
I 1 - prúd záťaže # 1 v ampéroch (A).
I 2 - prúd záťaže # 2 v ampéroch (A).
I 3 - prúd záťaže # 3 v ampéroch (A).
Prúd, ktorý preteká zaťažením paralelne - rovnako ako voda preteká paralelnými rúrami.
Celkový prúd I Total je súčtom paralelných prúdov každého zaťaženia:
I Spolu = I 1 + I 2 + I 3 + ...
I Total - ekvivalentný prúd v ampéroch (A).
I 1 - prúd záťaže # 1 v ampéroch (A).
I 2 - prúd záťaže # 2 v ampéroch (A).
I 3 - prúd záťaže # 3 v ampéroch (A).
Súčasné rozdelenie rezistorov paralelne je
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
alebo
I 1 = I T × R T / ( R 1 + R T )
Spojenie niekoľkých elektrických komponentov sa nazýva uzol .
Algebraický súčet prúdov vstupujúcich do uzla je nula.
∑ I k = 0
Striedavý prúd je generovaný zdrojom sínusového napätia.
I Z = V Z / Z
I Z - prietok prúdu zaťažením meraný v ampéroch (A)
V Z - pokles napätia na záťaži nameraný vo voltoch (V)
Z - impedancia záťaže meraná v ohmoch (Ω)
ω = 2 π f
ω - uhlová rýchlosť meraná v radiánoch za sekundu (rad / s)
f - frekvencia meraná v hertzoch (Hz).
i ( t ) = ja vrcholový hriech ( ωt + θ )
i ( t ) - momentálny prúd v čase t, meraný v ampéroch (A).
Ipeak - maximálny prúd (= amplitúda sínusu), meraný v ampéroch (A).
ω - uhlová frekvencia meraná v radiánoch za sekundu (rad / s).
t - čas meraný v sekundách (s).
θ - fáza sínusovej vlny v radiánoch (rad).
I rms = I eff = I peak / √ 2 ≈ 0,707 I peak
I p-p = 2 I vrchol
Meranie prúdu sa vykonáva zapojením ampérmetra do série s meraným predmetom, takže všetok nameraný prúd bude prúdiť cez ampérmeter.
Ampérmeter má veľmi nízky odpor, takže takmer neovplyvňuje meraný obvod.