Curentul electric reprezintă deplasarea ordonată a sarcinilor electrice. Intensitatea curentului electric, numită adesea simplu curentul, caracterizează global curentul, referindu-se la cantitatea de sarcină electrică ce străbate secțiunea considerată în unitatea de timp.
Definiții fundamentale și concepte-cheie
Din aceste motive, putem vorbi numai de viteză medie a mișcării ordonate a purtătorilor de sarcină în conductor, sub acțiunea câmpului electric, care se numește viteză drift sau de antrenare. Această viteză are o valoare foarte mică: pentru un curent de 10A printr-un conductor de cupru cu secțiunea de 10mm2 are valoarea vd=0,06mm/s. Totuși, un curent electric se transmite cu o viteză foarte mare datorită faptului că printr-un conductor se propagă câmpul electric pe toată lungimea conductorului și acesta antrenează electronii sau ionii pe care îi întâlnește în cale.
Producerea și menținerea curentului electric este determinată de existența unei tensiuni electrice între cele două puncte (între care se deplasează sarcinile) ale unui conductor electric. De asemenea, curentul electric mai poate lua naștere într-un circuit dacă acesta este un circuit închis și este influențat de o tensiune electromotoare (t.e.m.) variabilă, separată galvanic de acesta.
Tipuri de curent și transformări
Dacă mișcarea sarcinilor electrice se face numai într-un singur sens, este vorba de un curent continuu (generat de exemplu de un element galvanic sau de dinam). Dacă sensul de deplasare alternează în timp, curentul se numește alternativ (alternatorul este un dispozitiv care generează un asemenea curent). Curentul alternativ folosit în industrie este de obicei (cvasi)sinusoidal, adică intensitatea lui variază ca o funcție sinusoidală (în timp).
În cazul redresării curentului alternativ se obține un curent continuu de intensitate variabilă, numit și pulsatoriu (sau ondulat). Transformarea inversă, pentru a obține curent alternativ din curent continuu, se face cu ajutorul unor dispozitive electronice (invertoare) și este utilă, de exemplu, la alimentarea de la elemente galvanice sau acumulatoare a unor consumatori ce au nevoie de curent alternativ (lămpi electrice pentru avarii, alimentarea unor aparate electrice de curent alternativ care funcționează cu curent de la acumulatorul de automobil).
Structuri fizice și caracteristici ale curentului
La bornele unui acumulator cu t.e.m. E=26V și rezistența interioară r=1 se leagă un rezistor cu rezistența R, ceea ce modelează modul în care tensiunea aplicată duce la apariția curentului prin circuit.
Curentul electric este în esență mișcarea ordonată a purtătorilor de sarcină liberi din conductor, însă acești purtători se află într-o continuă mișcare haotică de agitație termică. Ei suferă multiple accelerări, frânări și devieri datorită ciocnirilor dintre ei cât și datorită ciocnirilor cu ionii rețelei cristaline ce formează conductorul.
Distribuția sarcinilor și densitatea de curent
Densitatea de curent este o mărime vectorială asociată fiecărui punct și este definită ca fiind vectorul a cărui mărime este valoarea curentului electric pe suprafața secțiunii transversale. Densitatea de curent se exprimă prin integrarea curentului pe secțiunea conductorului, oferind o imagine locală a fluxului de sarcină în locul respectiv.
Relații între câmp electric, potențial și curent
Realizarea câmpului electric se face cu ajutorul unei diferențe de potențial ΔV = VA − VB. O mulțime de situații practice demonstrează legătura dintre potențialul electric, rezistență și curentul ce circulă prin componentele unui circuit.
Implicări practice și exemple
Curentul electric poate fi observat în multiple situații, cum ar fi alimentarea unor consumatori ce au nevoie de curent alternativ sau de curent continuu, în funcție de necesități. În practică, curentul este adesea folosit în instalații electrice, electronice, sisteme de stocare a energiei și multe alte aplicații tehnologice.
CURSUL DE 3 MINUTE (CURENT CONTINUU 01) CURENT. SURSE. CIRCUIT
| Concept | Definiție | Exemplu |
|---|---|---|
| Curentul | Deplasarea ordonată a purtătorilor de sarcină | Electronii într-un conductor |
| Curentul continuu | Mișcare fermă într-un singur sens | Element galvanic |
| Curentul alternativ | Mișcare alternativă în timp | Întrerupător, rețea de alimentare |
Mai multe aspecte ale curentului pot fi înțelese prin studiu atent al legilor de circuit, cum ar fi efectele farmacii electrice, reacțiile la variații de tensiune și impactul interacțiunilor dintre purtătorii de sarcină și rețeaua cristalina a conductorului. Astfel, curentul este rezultat al întreținerii unei tensiuni între două puncte și al condițiilor de circuit închis.
tags: #miscarea #ordonata #a #purtatorilor #de #sarcina