Elektrik akımı tanımı ve hesapları.
Elektrik akımı, elektrik alanındaki, genellikle elektrik devresindeki elektrik yükünün akış hızıdır .
Su borusu benzetmesini kullanarak, elektrik akımını bir borudan akan su akımı olarak görselleştirebiliriz.
Elektrik akımı amper (amper) biriminde ölçülür.
Elektrik akımı, bir elektrik devresindeki elektrik yükünün akış hızı ile ölçülür:
i ( t ) = dQ (t) / dt
Anlık akım, elektrik yükünün zamana göre türevi ile verilir.
I (t), anlık akım I amper t (A).
Q (t), kulomblardaki (C) anlık elektrik yüküdür.
t, saniye (s) cinsinden zamandır.
Akım sabit olduğunda:
Ben = Δ Q / Δ t
Ben amper cinsinden akımdır (A).
ΔQ, Δt süresi boyunca akan coulomb (C) cinsinden elektrik yüküdür.
Δt, saniye cinsinden süredir.
10 saniye boyunca bir dirençten 5 kulomb aktığında,
akım şu şekilde hesaplanacaktır:
Ben = Δ Q / Δ t = 5C / 10s = 0.5A
Anps (A) cinsinden akım I R , direncin volt (V) cinsinden V R geriliminin ohm (Ω) cinsinden direnç R'ye bölünmesine eşittir .
Ben R = V R / R
| mevcut tip | itibaren | için |
|---|---|---|
| Pozitif masraflar | + | - |
| Negatif masraflar | - | + |
| Geleneksel yön | + | - |
Dirençlerden seri olarak akan akım tüm dirençlerde eşittir - tıpkı tek bir borudan su akışı gibi.
I Toplam = I 1 = I 2 = I 3 = ...
I Toplam - amper cinsinden eşdeğer akım (A).
I 1 - amper cinsinden yük # 1 akımı (A).
I 2 - amper cinsinden yük # 2 akımı (A).
I 3 - amper (A) cinsinden yük # 3 akımı.
Paralel borulardan akan su gibi, yüklerden paralel olarak akan akım.
Toplam akım I Toplamı , her bir yükün paralel akımlarının toplamıdır:
I Toplam = I 1 + I 2 + I 3 + ...
I Toplam - amper cinsinden eşdeğer akım (A).
I 1 - amper cinsinden yük # 1 akımı (A).
I 2 - amper cinsinden yük # 2 akımı (A).
I 3 - amper (A) cinsinden yük # 3 akımı.
Dirençlerin paralel olarak mevcut bölümü
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
veya
Ben 1 = ben T × R T / ( R 1 + R T )
Birkaç elektrikli bileşenin birleşim yerine düğüm adı verilir .
Bir düğüme giren akımların cebirsel toplamı sıfırdır.
∑ ben k = 0
Alternatif akım, sinüzoidal bir voltaj kaynağı tarafından üretilir.
Ben Z = V Z / Z
I Z - amper cinsinden ölçülen yük boyunca akım akışı (A)
V Z - yükte volt cinsinden ölçülen voltaj düşüşü (V)
Z - ohm cinsinden ölçülen yükün empedansı (Ω)
ω = 2 π f
ω - saniyede radyan cinsinden ölçülen açısal hız (rad / s)
f - Hertz (Hz) cinsinden ölçülen frekans.
i ( t ) = Ben zirve günah ( ωt + θ )
i ( t ) - t anında anlık akım, amper (A) cinsinden ölçülür.
Ipeak - amper (A) cinsinden ölçülen maksimal akım (= sinüs genliği).
ω - saniye başına radyan cinsinden ölçülen açısal frekans (rad / s).
t - saniye cinsinden ölçülen zaman.
θ - radyan cinsinden sinüs dalgası fazı (rad).
I rms = I eff = I tepe / √ 2 ≈ 0.707 I tepe
Ben p-p = 2 ben tepe
Akım ölçümü, ampermetre seri olarak ölçülen nesneye bağlanarak yapılır, böylece ölçülen tüm akım ampermetreden akar.
Ampermetre çok düşük dirence sahiptir, bu nedenle ölçülen devreyi neredeyse etkilemez.