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. SI = 1A (Ampere).
Masurarea si definitii de baza
Intensitatea curentului electric se masoara cu ampermetrul, care se leaga in serie in circuit. I = Q / t, I = N·e / t. 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 si sursele de energie electrica
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 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 tensiunii si componentele circuitului
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: I = U / R, si in general I proportional cu tensiunea aplicata.
Raspunsuri la intrebari frecvente si aplicatii
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 sectiune S rezistă la un curent electric maxim de 2 amperi. Reprezentarea grafica a dependenței curentului electric de timp poate fi utilizată pentru calcularea sarcinii electrice ce strbate 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. 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.
Exemple: un conductor de sectiune fixa poate suporta un curent maxim limitat; variatii in sarcina pot modifica curentul si tensiunea in circuit. În practică, circuitul electric este o rețea complexă de generatori, consumatori și căi de legătură, iar resitența totală influențează distribuția curentului între componente.
Legea lui Ohm / Cum o putem retine mai usor si cateva demonstratii practice
Este important să folosim semnamentele potrivite: ampermetrul măsoară intensitatea, voltmetrul măsoară tensiunea, iar ohmetrul măsoară rezistența, în condiții de siguranță și la temperaturi constante pentru a interpreta corect legile fundamentale.
| Concept | Definiție | Observații |
|---|---|---|
| Curent electric | miscarea ordonata a purtatorilor de sarcina electrica | continuu sau alternativ |
| Intensitatea I | cantitatea de sarcina tranzitata pe sectiune/unitate de timp | I = Q/t, I = N·e/t |
| Tensiunea | lucrul electric necesar deplasarii sarcinilor prin circuit | E = U + u |
| Rezistenta R | opunerea la trecerea curentului | Legea lui Ohm |
Variațiile timpului si curentului pot ajuta la estimarea sarcinii electrice ce străbate un conductor prin analiza grafică a curentului în funcție de timp. Un aparat simplu poate simula descreșterea curentului în timp pentru a demonstra principiile de funcționare ale dispositivelor luminoase sau a circuitele de iluminat regulate.
tags: #intesitatea #este #sarcina #timp