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.
Ce reprezintă intensitatea curentului
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).
Cum se masoara curentul
Intensitatea curentului electric se masoara cu ampermetrul, care se leaga in serie in circuit. I = Q / t, I = N·e / t.
Forta electromotorie si campul electric
Existenta 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 si sursele de tensiune
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 si tensiunile din circuit
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 lucrul mecanic efectuat de campul electric pentru a deplasa unitatea de sarcina electrica prin circuitul interior, portiunea de circuit din interiorul generatorului. E = U + u.
Masurarea si rezistenta in circuite
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. Rezipistenta 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 relateaza I, U, si R in intreg circuitul.
Caracteristici practice si exemple
Intensitatea curentului electric printr-un circuit electric este direct proportionala cu t.e.m. Descărcarea unui fulger poate fi aproximată cu intensitatea unui curent electric foarte mare ce trece printr-un conductor. Un conductor electric de secțiune S rezistă la un curent electric maximal de 2 amperi. Reprezentarea grafică a dependenței curentului electric de timp poate fi utilizată pentru calcularea sarcinii electrice ce străbate un conductor. Un dispozitiv electronic asigură diminuarea lentă a luminii din cameră pe baza descreșterii liniare a curentului electric, de la 1 amper până la zero, în interval de 12 secunde, conform reprezentării grafice de mai jos. Acesta este un test de fizică pentru clasa a X-a, la tema Intensitatea curentului. Probleme. Noțiunile implicate sunt amper, ampermetru, coulomb, sarcină electrică, grafic intensitate-timp, semnificația fizică a graficului.
Componentele unui circuit si rolul lor
Ampermetrul este aparatul electric care măsoară intensitatea curentului prin efectele sale. Pentru aceasta este necesar să se cheltuiască energie ca să se învingă lucrul mecanic al forţelor electrice. Generatorul electric este caracterizat de tensiunea electromotoare E necesară pentru a produce lucrul mecanic în deplasarea sarcinilor electrice pe întregul circuit, atât în interiorul lui cât şi pe porţiunea exterioară a acestuia. Măsurarea tensiunilor se face cu ajutorul voltmetrului V care trebuie conectat în paralel cu elementul de circuit (generator, consumator, conductori de legătură, rezistor, etc.). η = U / E. Cu cât căderea de tensiune în interiorul sursei este mai mare, cu atât randamentul acesteia este mai mic.
Rezistența și rezistivitatea
Considerând un circuit electric format din mai mulți consumatori și un generator electric, se poate aprecia ușor că între punctele A și B potențialul electric scade, deoarece curentul electric circulă de la A către B. U = R I. Constanta de proporționalitate dintre căderea de tensiune și intensitatea curentului electric se numește rezistență electrică și se notează cu R. Rezistivitatea electrică depinde de temperatura conductorului: p = p0 (1 + α t) unde p0 este rezistivitatea la 0°C, iar α este coeficientul termic al rezistivitatii.
Funcționarea în scurtcircuit și în gol a generatorului - Fizică - Clasa a VIII-a
tags: #intensitatea #curentului #electric #sarcina #electrica