Ηλεκτρικό ρεύμα

Ορισμός και υπολογισμοί ηλεκτρικού ρεύματος.

Ορισμός ηλεκτρικού ρεύματος

Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ο ρυθμός ροής του ηλεκτρικού φορτίου στο ηλεκτρικό πεδίο, συνήθως στο ηλεκτρικό κύκλωμα.

Χρησιμοποιώντας αναλογία σωλήνων νερού, μπορούμε να απεικονίσουμε το ηλεκτρικό ρεύμα ως ρεύμα νερού που ρέει σε έναν σωλήνα.

Το ηλεκτρικό ρεύμα μετράται σε μονάδα ampere (amp).

Υπολογισμός ηλεκτρικού ρεύματος

Το ηλεκτρικό ρεύμα μετράται με το ρυθμό ροής ηλεκτρικού φορτίου σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα:

i ( t ) = dQ (t) / dt

Το στιγμιαίο ρεύμα δίνεται από το παράγωγο του ηλεκτρικού φορτίου με το χρόνο.

i (t) είναι το στιγμιαίο ρεύμα I τη στιγμή t σε ενισχυτές (A).

Το Q (t) είναι το στιγμιαίο ηλεκτρικό φορτίο σε coulombs (C).

t είναι ο χρόνος σε δευτερόλεπτα.

 

Όταν το ρεύμα είναι σταθερό:

I = Δ Q / Δ t

Είμαι το ρεύμα σε ενισχυτές (A).

ΔQ είναι το ηλεκτρικό φορτίο σε coulombs (C), που ρέει σε χρονική διάρκεια του Δt.

Δt είναι η χρονική διάρκεια σε δευτερόλεπτα.

 

Παράδειγμα

Όταν 5 coulombs ρέουν μέσω μιας αντίστασης για διάρκεια 10 δευτερολέπτων,

το ρεύμα θα υπολογιστεί από:

I = Δ Q / Δ t  = 5C / 10s = 0,5Α

Τρέχων υπολογισμός με το νόμο του Ohm

Το ρεύμα I R στα anps (A) είναι ίσο με την τάση της αντίστασης V R σε volt (V) διαιρούμενη με την αντίσταση R σε ohms (Ω).

I R = V R / R

Τρέχουσα κατεύθυνση
τρέχων τύπος από έως
Θετικές χρεώσεις + -
Αρνητικές χρεώσεις - +
Συμβατική κατεύθυνση + -

Ρεύμα σε κυκλώματα σειράς

Το ρεύμα που ρέει διαμέσου αντιστάσεων είναι ίσο σε όλες τις αντιστάσεις - όπως και η ροή νερού μέσω ενός μόνο σωλήνα.

Ι Σύνολο = Ι 1 = Ι 2 = Ι 3 = ...

I Σύνολο - το ισοδύναμο ρεύμα σε ενισχυτές (A).

I 1 - ρεύμα φορτίου # 1 σε ενισχυτές (A).

I 2 - ρεύμα φορτίου # 2 σε ενισχυτές (A).

I 3 - ρεύμα φορτίου # 3 σε ενισχυτές (A).

Ρεύμα σε παράλληλα κυκλώματα

Ρεύμα που ρέει παράλληλα με φορτία - όπως και η ροή νερού μέσω παράλληλων σωλήνων.

Το συνολικό ρεύμα I Σύνολο είναι το άθροισμα των παράλληλων ρευμάτων κάθε φορτίου:

Ι Σύνολο = Ι 1 + I 2 + Ι 3 + ...

I Σύνολο - το ισοδύναμο ρεύμα σε ενισχυτές (A).

I 1 - ρεύμα φορτίου # 1 σε ενισχυτές (A).

I 2 - ρεύμα φορτίου # 2 σε ενισχυτές (A).

I 3 - ρεύμα φορτίου # 3 σε ενισχυτές (A).

Τρέχον διαχωριστικό

Η τρέχουσα διαίρεση αντιστάσεων είναι παράλληλα

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

ή

I 1 = I T × R T / ( R 1 + R T )

Ο ισχύων νόμος του Kirchhoff (KCL)

Η σύνδεση πολλών ηλεκτρικών εξαρτημάτων ονομάζεται κόμβος .

Το αλγεβρικό άθροισμα των ρευμάτων που εισέρχονται σε έναν κόμβο είναι μηδέν.

Σ I k = 0

Εναλλασσόμενο ρεύμα (AC)

Το εναλλασσόμενο ρεύμα δημιουργείται από μια πηγή ημιτονοειδούς τάσης.

Ο νόμος του Ωμ

I Z = V Z / Z

I Z   - ροή ρεύματος μέσω του φορτίου που μετράται σε αμπέρ (A)

V Z - πτώση τάσης στο φορτίο που μετράται σε βολτ (V)

Z   - σύνθετη αντίσταση του φορτίου που μετράται σε ohms (Ω)

Γωνιακή συχνότητα

ω = 2 π f

ω - γωνιακή ταχύτητα μετρημένη σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο (rad / s)

f - συχνότητα μετρούμενη σε hertz (Hz).

Στιγμιαίο ρεύμα

i ( t ) = I κορυφή αμαρτίας ( ωt + θ )

i ( t ) - στιγμιαίο ρεύμα στο χρόνο t, μετρούμενο σε ενισχυτές (A).

Ipeak - μέγιστο ρεύμα (= πλάτος ημιτονοειδούς), μετρούμενο σε ενισχυτές (A).

ω - γωνιακή συχνότητα μετρούμενη σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο (rad / s).

t - χρόνος, μετρούμενος σε δευτερόλεπτα.

θ        - φάση ημιτονοειδούς κύματος σε ακτίνια (rad).

RMS (ενεργό) ρεύμα

I rmsI effI κορυφή / √ 2 ≈ 0,707 I κορυφή

Ρεύμα αιχμής

Ι ρ-ρ = 2 Ι κορυφής

Τρέχουσα μέτρηση

Η μέτρηση ρεύματος πραγματοποιείται συνδέοντας το αμπερόμετρο σε σειρά με το μετρούμενο αντικείμενο, έτσι ώστε όλο το μετρημένο ρεύμα να ρέει μέσω του αμπερόμετρου.

Το αμπερόμετρο έχει πολύ χαμηλή αντίσταση, οπότε σχεδόν δεν επηρεάζει το μετρημένο κύκλωμα.

 


Δείτε επίσης

Facebook Κελάδημα WhatsApp ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ

Γράψτε πώς να βελτιώσετε αυτήν τη σελίδα

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΙ ΟΡΟΙ
ΓΡΗΓΟΡΑ ΠΙΝΑΚΕΣ