Producerea și utilizarea curentului electric continuu
Circuitul electric reprizintă ansamblul format din generator electric, fire conductoare de legătură. Întrerupător și consumator.
- porțiunea din exteriorul circuitului, numită circuit exterior
- porțiunea din interiorul circuitului circuitului, numită circuit interior.
Elementele de circuit pot fi legate în serie sau în paralel.
Curentul electric reprezintă deplasarea ordonată a purtătorilor de sarcină electrică într-un conductor.
Purtătorii de sarcină pot fi:
- electronii într-un metal
- ionii într-un lichid
Sensul conventional al curentului electric reprezintă sensul invers de deplasare al electronilor.
Definitie: este o mărime fizică fundamentală egală cu raportul dintre sarcina electrică ce traversează secțiunea unui conductor într-un interval de timp și mărimea acelui interval.
I = Q/∆t, 
Q = sarcina electric[
Δ t = intervalul de timp
[I]SI = 1 Amper (A)
!Orice sarcină electrică este un multiplu întreg al sercinii elementare.
Instrumentul de masură pentru intensitatea curentului electric este ampermetrul. Un ampermetru ideal are rezistența egală cu 0. Pentru a măsura intensitatea curentului ampermetrul se conectează în serie.
Se consideră un ampermetru cu rezistența RA cu ajutorul căruia se poate măsura un curent cu intensitatea IA. Pentru a măsura un curent I > IA se conectează în serie cu acesta o rezistență adițională numită șunt, care este egală cu:
RS = RA / (n-1), n = I / IA.
Tensiune electrică ”U”
Definiție: este o mărime fizică scalară egală cu raportul dintre lucrul mecanic efectuat pentru deplasarea unei sarcini electrice și mărimea sarcinii respective.
U = L / Q
[U]Si = 1 Volt (V).
Un Volt este egal cu:
Instrumentul de măsură utilizat pentru măsurarea tensiunii electrice este voltmetrul. Voltmetrul ideal are reziststența egală cu infint. Pentru a măsura tensiunea voltmetrul se conectează în paralel.
Se consideră un voltmetru cu rezistența RV care poate măsura o tensiune UV. Dacă se dorește măsurarea unei tensiuni U > UV se conectează îm serie cu acesta o rezistență adțională:
RA = RV (n-1), n = U / UV
O sursă de tensiune este caracterizată de:
- tensiunea electromotoare E
- rezistența internă r
! Sursa ideală de tensiune are rezistența internă r = 0 (Ex: bateria).
Relația dintre tensiunea electromotoare E a unie surse, căderea de tensiune pe circuitul exterior U (tensiunea la borne) și căderea de tensiune pe circuitul interior u este:
E = U + u
Pentru o porțiune de circuit:
I = U / R, U =R∙I, R = U / I
Pentru întregul circuit:
Regimul de funcționare al unei surse:
a) Regimul normal - tensiunea la bornele sursei se poate calcula cu ajutorul relației:
U = I∙R sau
U = E - u
u = I∙r
rezultă U = E-I∙r
b) Regimul de funcționare în gol:
R = ∞
Rezultă din I = U / ∞ => I = 0
U = E
c) Regimul de funcționare în scurtcircuit:
R = 0
din
rezultă 
Rezistența electrică ”R”
Definiție: reprezintă o mărime fizică scalară ce caracterizează elementele de circuit.
Elementul de circuit care se caracterizează numai prin rezistență se numește rezistor.
R=U/I, [R]SI = 1 Ohm (Ω)
! Rezistența unui conductor nu variază în funcție de tensiune si intensitate.
Rezistența unui rezistor in funcție de caracteristicile lui geometrice este egală cu:
,
ρ - rezisitivitatea electrică, l - lungimea conductorului, s - aria secțiunii transversale
[ρ ]SI = Ω∙m.
Rezisitivitatea este o caracteristică a materialului din care este confecționat conductorul.
Rezisitivitatea variază în funcție de temperatură după legea:
ρ = ρ0(1 + α t)
ρ0 - rezistivitatea la 0 grade Celsius
ρ - rezistivitatea la temperatura t
α - coeficient termic al rezistivității.
0 comentarii:
Trimiteți un comentariu