Opredelitev in izračuni električnega toka.
Električni tok je pretok električnega naboja v električnem polju, običajno v električnem krogu.
Z analogijo vodovodne cevi si lahko električni tok predstavimo kot vodni tok, ki teče v cevi.
Električni tok se meri v amperskih enotah.
Električni tok se meri s hitrostjo pretoka električnega naboja v električnem krogu:
i ( t ) = dQ (t) / dt
Trenutni tok je določen z izpeljavo električnega naboja iz časa.
i (t) je trenutni tok I v času t v amperih (A).
Q (t) je trenutni električni naboj v kulomih (C).
t je čas v sekundah.
Ko je tok konstanten:
I = Δ Q / Δ t
I je tok v amperih (A).
ΔQ je električni naboj v kulomih (C), ki teče v času trajanja Δt.
Δt je trajanje časa v sekundah.
Ko 5 kulomov teče skozi upor v trajanju 10 sekund,
tok se izračuna po:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0,5A
Tok I R v anpih (A) je enak napetosti upora V R v voltih (V), deljeni z uporom R v ohmih (Ω).
I R = V R / R
| trenutni tip | iz | do |
|---|---|---|
| Pozitivne obremenitve | + | - |
| Negativni obtožbe | - | + |
| Konvencionalna smer | + | - |
Tok, ki teče skozi zaporedno upore, je enak pri vseh uporih - tako kot pretok vode skozi eno cev.
I Skupaj = I 1 = I 2 = I 3 = ...
I Skupaj - ekvivalentni tok v amperih (A).
I 1 - tok obremenitve # 1 v amperih (A).
I 2 - tok obremenitve # 2 v amperih (A).
I 3 - tok obremenitve # 3 v amperih (A).
Tok, ki teče skozi obremenitve vzporedno - tako kot tok vode skozi vzporedne cevi.
Skupni tok I Skupaj je vsota vzporednih tokov vsake obremenitve:
I Skupaj = I 1 + I 2 + I 3 + ...
I Skupaj - ekvivalentni tok v amperih (A).
I 1 - tok obremenitve # 1 v amperih (A).
I 2 - tok obremenitve # 2 v amperih (A).
I 3 - tok obremenitve # 3 v amperih (A).
Trenutna delitev uporovnih uporov je
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
ali
I 1 = I T × R T / ( R 1 + R T )
Spoj več električnih komponent se imenuje vozlišče .
Algebrska vsota tokov, ki vstopajo v vozlišče, je nič.
∑ I k = 0
Izmenični tok ustvarja sinusoidni napetostni vir.
I Z = V Z / Z
I Z - tok toka skozi obremenitev, izmerjen v amperih (A)
V Z - padec napetosti na obremenitvi, izmerjen v voltih (V)
Z - impedanca obremenitve, izmerjena v ohmih (Ω)
ω = 2 π f
ω - kotna hitrost, izmerjena v radianih na sekundo (rad / s)
f - frekvenca, izmerjena v hercih (Hz).
i ( t ) = I največji greh ( ωt + θ )
i ( t ) - trenutni tok v času t, izmerjen v amperih (A).
Ipeak - največji tok (= amplituda sinusa), izmerjen v amperih (A).
ω - kotna frekvenca, izmerjena v radianih na sekundo (rad / s).
t - čas, izmerjen v sekundah.
θ - faza sinusnega vala v radianih (rad).
I rms = I eff = I vrh / √ 2 ≈ 0,707 I vrh
I p-p = 2 I vrh
Merjenje toka se izvede tako, da ampermeter zaporedno priključite na izmerjeni objekt, zato bo ves izmerjeni tok tekel skozi ampermeter.
Ampermeter ima zelo majhen upor, zato skoraj ne vpliva na izmerjeno vezje.