นิยามและการคำนวณกระแสไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้าคืออัตราการไหลของประจุไฟฟ้าในสนามไฟฟ้าโดยปกติจะอยู่ในวงจรไฟฟ้า
เมื่อใช้การเปรียบเทียบท่อน้ำเราจะเห็นภาพกระแสไฟฟ้าเป็นกระแสน้ำที่ไหลในท่อ
กระแสไฟฟ้าวัดเป็นหน่วยแอมแปร์ (แอมป์)
กระแสไฟฟ้าวัดโดยอัตราการไหลของประจุไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า:
ผม ( t ) = dQ (t) / dt
กระแสไฟฟ้าชั่วขณะถูกกำหนดโดยอนุพันธ์ของประจุไฟฟ้าตามเวลา
i (t) คือกระแสไฟฟ้าชั่วขณะที่ฉันในเวลา t ในแอมป์ (A)
Q (t) คือประจุไฟฟ้าชั่วขณะในคูลอมบ์ (C)
t คือเวลาเป็นวินาที
เมื่อกระแสคงที่:
ฉัน = Δ Q / Δ t
ฉันคือกระแสในแอมป์ (A)
ΔQคือประจุไฟฟ้าในคูลอมบ์ส (C) ที่ไหลในช่วงเวลาΔt
Δtคือระยะเวลาเป็นวินาที
เมื่อคูลอมบ์ 5 ตัวไหลผ่านตัวต้านทานเป็นระยะเวลา 10 วินาที
ปัจจุบันจะคำนวณโดย:
ฉัน = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0.5A
กระแสI Rใน anps (A) เท่ากับแรงดันไฟฟ้าของตัวต้านทานV R เป็นโวลต์ (V) หารด้วยความต้านทานR เป็นโอห์ม (Ω)
ฉันR = V R / R
| ประเภทปัจจุบัน | จาก | ถึง |
|---|---|---|
| ประจุบวก | + | - |
| ประจุลบ | - | + |
| ทิศทางทั่วไป | + | - |
กระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทานในอนุกรมจะมีค่าเท่ากันในตัวต้านทานทั้งหมดเช่นเดียวกับการไหลของน้ำผ่านท่อเดียว
ฉันรวม = ฉัน1 = ฉัน2 = ฉัน3 = ...
I Total - กระแสเทียบเท่าในแอมป์ (A)
I 1 - กระแสโหลด # 1 ในแอมป์ (A)
I 2 - กระแสโหลด # 2 ในแอมป์ (A)
I 3 - กระแสโหลด # 3 ในแอมป์ (A)
กระแสที่ไหลผ่านโหลดแบบขนานเช่นเดียวกับการไหลของน้ำผ่านท่อคู่ขนาน
กระแสรวม I Totalคือผลรวมของกระแสขนานของแต่ละโหลด:
ฉันรวม = ฉัน1 + ฉัน2 + ฉัน3 + ...
I Total - กระแสเทียบเท่าในแอมป์ (A)
I 1 - กระแสโหลด # 1 ในแอมป์ (A)
I 2 - กระแสโหลด # 2 ในแอมป์ (A)
I 3 - กระแสโหลด # 3 ในแอมป์ (A)
การแบ่งตัวต้านทานปัจจุบันแบบขนานคือ
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
หรือ
ฉัน1 = ฉันT × R T / ( R 1 + R T )
ทางแยกของอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายที่เรียกว่าโหนด
ผลรวมพีชคณิตของกระแสที่เข้าสู่โหนดเป็นศูนย์
∑ ฉันk = 0
กระแสสลับถูกสร้างขึ้นโดยแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้ารูปซายน์
ฉันZ = V Z / Z
I Z - กระแสไหลผ่านโหลดที่วัดเป็นแอมแปร์ (A)
V Z - แรงดันตกบนโหลดที่วัดเป็นโวลต์ (V)
Z - ความต้านทานของโหลดที่วัดเป็นโอห์ม (Ω)
ω = 2 πฉ
ω - ความเร็วเชิงมุมวัดเป็นเรเดียนต่อวินาที (rad / s)
f - ความถี่ที่วัดเป็นเฮิรตซ์ (Hz)
ฉัน ( t ) = ฉัน บาปสูงสุด ( ωt + θ )
i ( t ) - กระแสไฟฟ้าชั่วขณะที่เวลา t วัดเป็นแอมป์ (A)
Ipeak - กระแสสูงสุด (= แอมพลิจูดของไซน์) วัดเป็นแอมป์ (A)
ω -ความถี่เชิงมุมวัดเป็นเรเดียนต่อวินาที (rad / s)
t - เวลาวัดเป็นวินาที
θ - เฟสของคลื่นไซน์เป็นเรเดียน (rad)
I rms = I eff = I peak / √ 2 ≈ 0.707 I สูงสุด
ฉันp-p = 2 ฉันสูงสุด
การวัดกระแสทำได้โดยการเชื่อมต่อแอมป์มิเตอร์แบบอนุกรมกับวัตถุที่วัดได้ดังนั้นกระแสไฟฟ้าที่วัดได้ทั้งหมดจะไหลผ่านแอมป์มิเตอร์
แอมป์มิเตอร์มีความต้านทานต่ำมากดังนั้นจึงแทบไม่มีผลต่อวงจรที่วัดได้