Curentul electric este fenomenul fizic ce consta in miscarea ordonata a purtatorilor de sarcina electrica. Purtatorii de sarcina electrica in metale sunt electronii, in electroliti sunt ionii pozitivi si negativi si in semiconductoare sunt electroni si golurile pozitive. Curentul electric este continuu daca sensul acestuia ramane acelasi in timp. Curentul este alternativ daca sensul acestuia se schimba periodic in timp. Intensitatea curentului I electric este marimea fizica scalara care reprezinta cantitatea de sarcina electrica ce trece prin sectiunea transversala a unui conductor in unitatea de timp. I reprezinta numarul purtatorilor de sarcina electrica ce trec prin sectiunea transversala a unui conductor in unitatea de timp. [I] SI = 1A (Ampere)
Intensitatea curentului electric se masoara cu ampermetrul, care se leaga in serie in circuit. I = Q / t, I = N·e / t. Existentă curentului electric, miscarea ordonata a purtatorilor de sarcina electrica este determinata de actiunea fortei electrice exercitata de campul electric. Existenta curentului electric implica existenta unui camp electric si implicit a unei diferente de potential electric. Generatorul electric este sistemul fizic ce produce si mentine diferenta de potential electric intre doua puncte. Acesta transforma o alta forma de energie in energie electrica. Bateria si acumulatorul transforma energia reactiilor chimice in energie electrica. Dinamul si alternatorul transforma energia mecanica in energie electrica.
Tensiunea electromotoare E_t.e.m este o caracteristica a generatorului electric. Tensiunea electromotoare este marimea fizica scalara ce reprezinta lucrul mecanic efectuat de campul electric pentru a deplasa unitatea de sarcina electrica prin intreg circuitul electric. Tensiunea la bornele generatorului U reprezinta lucrul mecanic efectuat de campul electric pentru a deplasa unitatea de sarcina electrica prin circuitul exterior, portiunea de circuit dintre bornele generatorului in exterior. Tensiunea interna u reprezinta lucrarea mecanica efectuata de campul electric pentru a deplasa unitatea de sarcina electrica prin circuitul interior, portiunea de circuit din interiorul generatorului. E = U + u
Tensiunea electrica se masoara cu voltmetrul, care se leaga in paralel cu portiunea de circuit la bornele careia se masoara. Circuitul electric este sistemul fizic alcatuit din generator electric, consumator si conductoare de legatura. Orice portiune de circuit si orice consumator are o rezistenta electrica. Rezistorul este elementul de circuit a carui principala caracteristica este rezistenta electrica. Rezistenta electrica R este marimea fizica scalara ce caracterizeaza proprietatea unei portiuni de circuit de a se opune trecerii curentului electric. Legea lui Ohm pentru o portiune de circuit, mentinuta la temperatura constanta, stabileste o relatie intre marimile fizice I, U, si R caracteristice acesteia. Legea lui Ohm pentru intreg circuitul. Intensitatea curentului electric printr-un circuit electric este direct proportionala cu t.e.m.
- Definirea curentului electric si a purtatorilor de sarcina in diferite medii (metale, electroliti, semiconductoare).
- Notiuni despre forta electrica si diferenta de potential necesare miscarii purtatorilor.
- Rolul generatorului, bateriilor si alternatoarelor in producerea sarcinii si tensiunii.
- Masurarea tensiunii si a curentului in circuite si contributia rezistentei.
Calculul sarcinii electrice care traversează secțiunea transversală a unui conductor se bazează pe relația I = dQ/dt, unde I este intensitatea curentului, iar dQ este sarcina care trece prin secțiunea transversală intr-un interval de timp dt. Dacă timp t este cunoscut, sarcina totală Q care trece prin secțiune într-un interval este Q = I · t. În cazul fluxului de purtători în conductor, numărul total de purtători N implicați în trecerea prin secțiune poate fi exprimat ca N = I · t / e, unde e reprezintă sarcina elementară (pentru electroni). Astfel, pentru un conductor cu număr de purtători ce traversează secțiunea într-un interval de timp, cantitatea de sarcină transportată este proporțională cu intensitatea curentului și timpul de trecere.
Pe langa efectul direct al curentului, există si relații fundamentale precum E = U + u, unde E este tensiunea electromotoare, U tensiunea la bornele generatorului, iar u tensiunea interna a generatorului. Energiile transformate si lucrul mecanic efectuat pentru deplasarea sarcinii sunt conectate prin aceste definitii, ceea ce permite determinarea potencilor electrice din circuit. Prin aplicarea legilor lui Ohm, secțiunea transversală a conductorului este analizată pentru a determina cum variatia curentului influențează distribuția potențialelor și, în final, sarcina electrică care străbate secțiunea în unitatea de timp.
Curent vs. Tensiune | Care este diferența?
În concluzie, sarcina electrică ce traversează secțiunea transversală a unui conductor în timpul dt este dată de dQ = I · dt, iar intensitatea curentului I este cantitatea de sarcină ce trece prin secțiunea transversala în unitatea de timp. Elementele principale sunt generatorul, consumatorii și conductorii, iar relațiile dintre I, U, R sunt guvernate de legea lui Ohm pentru secțiuni individuale și pentru întreg circuitul, menținute la o temperatură constantă.
tags: #afla #sarcina #electronilor #strabat #sectiunea #transversala