Електричний струм

Визначення та розрахунки електричного струму.

Визначення електричного струму

Електричний струм - це швидкість потоку електричного заряду в електричному полі, зазвичай в електричному колі.

Використовуючи аналогію водопровідної труби, ми можемо візуалізувати електричний струм як водний струм, що протікає в трубі.

Електричний струм вимірюється в амперах (амперах).

Розрахунок електричного струму

Електричний струм вимірюється швидкістю потоку електричного заряду в електричному ланцюзі:

i ( t ) = dQ (t) / dt

Миттєвий струм задається похідною електричного заряду від часу.

i (t) - моментний струм I в момент часу t в амперах (A).

Q (t) - моментний електричний заряд у кулонах (C).

t - час у секундах (с).

 

Коли струм постійний:

I = Δ Q / Δ t

I - сила струму в амперах (А).

ΔQ - це електричний заряд у кулонах (С), який протікає в часі Δt.

Δt - тривалість часу в секундах (с).

 

Приклад

Коли 5 кулонів протікають через резистор протягом 10 секунд,

струм буде розраховуватись за:

I = Δ Q / Δ t  = 5C / 10с = 0,5А

Поточний розрахунок за законом Ома

Струм I R в anps (A) дорівнює напрузі резистора V R у вольтах (V), поділеному на опір R в омах (Ω).

I R = V R / R

Напрям струму
поточний тип від до
Позитивні звинувачення + -
Негативні звинувачення - +
Звичайний напрямок + -

Струм у послідовних ланцюгах

Струм, який протікає через резистори послідовно, рівний у всіх резисторах - так само, як і потік води через одну трубу.

I Разом = I 1 = I 2 = I 3 = ...

I Total - еквівалентний струм в амперах (А).

I 1 - струм навантаження # 1 в амперах (А).

I 2 - струм навантаження №2 в амперах (А).

I 3 - струм навантаження # 3 в амперах (А).

Струм у паралельних ланцюгах

Струм, який протікає через навантаження паралельно - подібно до течії води через паралельні труби.

Загальний струм I Total - це сума паралельних струмів кожного навантаження:

I Разом = I 1 + I 2 + I 3 + ...

I Total - еквівалентний струм в амперах (А).

I 1 - струм навантаження # 1 в амперах (А).

I 2 - струм навантаження №2 в амперах (А).

I 3 - струм навантаження # 3 в амперах (А).

Дільник струму

Поточний поділ резисторів паралельно становить

R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )

або

I 1 = I T × R T / ( R 1 + R T )

Поточний закон Кірхгофа (KCL)

Стик декількох електричних компонентів називається вузлом .

Алгебраїчна сума струмів, що надходять у вузол, дорівнює нулю.

I k = 0

Змінний струм (змінного струму)

Змінний струм генерується синусоїдальним джерелом напруги.

Закон Ома

I Z = V Z / Z

I Z   - потік струму через навантаження, виміряний в амперах (А)

V Z - падіння напруги на навантаженні, виміряне у вольтах (V)

Z   - імпеданс навантаження, виміряний в Омах (Ом)

Кутова частота

ω = 2 π f

ω - кутова швидкість, виміряна в радіанах в секунду (рад / с)

f - частота, виміряна в герцах (Гц).

Миттєвий струм

i ( t ) = I піковий гріх ( ωt + θ )

i ( t ) - моментний струм в момент часу t, виміряний в амперах (A).

Ipeak - максимальний струм (= амплітуда синуса), виміряний в амперах (А).

ω - кутова частота, виміряна в радіанах за секунду (рад / с).

t - час, що вимірюється в секундах (с).

θ        - фаза синусоїди в радіанах (рад).

Середньоквадратичний (ефективний) струм

I rmsI effI пік / √ 2 ≈ 0,707 I пік

Піковий пік струму

I p-p = 2 I пік

Вимірювання струму

Вимірювання струму проводиться шляхом послідовного підключення амперметра до вимірюваного об'єкта, тому весь вимірюваний струм буде протікати через амперметр.

Амперметр має дуже низький опір, тому майже не впливає на вимірювану схему.

 


Дивіться також

Advertising

ЕЛЕКТРИЧНІ УМОВИ
ШВИДКІ СТОЛИ