Este posibil să-ți imaginezi viața fără electricitate? Omul modern s-a înconjurat strâns de aparate de uz casnic care ajută în viață. Nu ne mai putem imagina pe noi înșine și viețile noastre fără asistenți smart acasă.
Tehnologia trece din ce în ce mai mult la utilizarea energiei electrice. Chiar și transportul este trecut treptat la motoare electrice, ceea ce reduce daunele semnificative aduse naturii.
Astăzi vom încerca să răspundem la următoarele întrebări:
- Ce este curentul electric?
- Ce este tensiunea electrică?
- Cum se determină tensiunea?
- Cum se măsoară tensiunea?
Ce este curent?
În zorii studiului electricității, aceasta a fost obținută prin frecarea unui corp de altul. O sursă mai mare de încărcare ar putea fi obținută în timpul unei furtuni folosind o descărcare naturală - fulger. Se știe că această metodă a costat viața studentului lui M.V Lomonosov, Richter.
Încărcarea în sine este dificil și irațional de utilizat. Este necesar să se obțină mișcarea sa direcțională - curent electric. Proprietăți actuale:
- încălzire prin conductor;
- acțiune chimică;
- acțiune mecanică;
- acțiune magnetică.
Sunt folosite în viața de zi cu zi și în tehnologie. O condiție necesară pentru existența curentului este prezența sarcinilor electrice libere și a unui conductor închis.
fundal
În 1792, celebrul fizician, fiziolog și inventator italian a devenit interesat de concluziile compatriotului său Luigi Galvani despre natura pulsurilor actuale în organele animalelor. Observarea pe termen lung a comportamentului picioarelor de broaște atașate la cârlige metalice i-a permis să concluzioneze că sursa de electricitate nu este un organism viu, ci contactul cu metale diferite. Această circumstanță este cea care promovează fluxul de electricitate, iar reacția terminațiilor nervoase este doar efectul fiziologic al curentului.
Descoperirea unică a dus la crearea primei surse din lume, numită Stâlpul Voltaic. Metalele diferite (Volta a susținut că trebuie separate unul de celălalt într-o serie de elemente chimice) sunt separate de hârtie impregnată cu un „conductor de al doilea fel” lichid.
Acest dispozitiv a devenit prima sursă de tensiune constantă. Unitatea de măsură a tensiunii electrice a imortalizat numele lui Alessandro Volta.
Sursa DC
Elementul principal al unui circuit electric este o sursă de curent. Scopul său este de a crea un câmp electric, sub influența căruia particulele încărcate libere (electroni, ioni) intră în mișcare direcționată. Sarcinile acumulate pe elementele individuale ale sursei (se numesc poli) au semne diferite. Sarcina însăși este redistribuită în interiorul sursei sub influența forțelor de natură neelectrică (mecanice, chimice, magnetice, termice etc.). Câmpul electric creat de polii din afara sursei de curent funcționează pentru a muta sarcina într-un conductor închis. Alessandro Volta a vorbit despre necesitatea unui circuit închis pentru a crea curent continuu.
Deoarece mișcarea sarcinii are loc în surse sub influența forțelor de natură neelectrică, înseamnă că aceste forțe funcționează. Să le numim terți. Raportul dintre munca forțelor externe pentru a transfera sarcina în interiorul unei surse de curent și cantitatea de sarcină se numește forță electromotoare.
Notația matematică pentru această relație este:
- Ε = А st: q,
unde E este forța electromotoare (EMF), A st este munca forțelor externe, q este sarcina transferată de forțele externe în sursă.
EMF caracterizează capacitatea unei surse de a crea curent, dar caracteristica principală a unei surse este uneori considerată a fi tensiunea electrică (diferența de potențial).
Voltaj
Raportul dintre munca câmpului pentru a muta o sarcină într-un conductor și cantitatea de sarcină se numește tensiune electrică.
Pentru a-l determina, trebuie să împărțiți mărimea activității de câmp la mărimea sarcinii. Fie A munca efectuată de câmpul electric al sursei de curent pentru a muta sarcina q. U - Notarea matematică a formulei corespunzătoare:
- U = A: q.
Ca orice mărime fizică, tensiunea are o unitate de măsură. Cum se măsoară tensiunea? După numele inventatorului primei surse de curent continuu din lume, Alessandro Volta, această cantitate a primit propria unitate de măsură. În sistemul internațional, tensiunea se măsoară în volți (V).
O tensiune de 1 V este considerată a fi tensiunea unui câmp electric care efectuează 1 J de lucru pentru a muta o sarcină de 1 C.
- B = J/C = N.m/(A.s) = kg.m/(A.s 3).
În unitățile de bază SI, unitatea de măsură pentru tensiunea electrică este:
- kg.m/(A.s 3).
Valoare cerută
De ce nu este suficient să introduceți conceptul de putere a curentului atunci când caracterizați curentul? Să facem un experiment de gândire. Să luăm două lămpi diferite: o lampă obișnuită de uz casnic și o lanternă. Când le conectați la diferite surse de curent (rețea orașului și baterie), puteți obține absolut aceeași valoare a curentului. În același timp, o lampă de uz casnic dă mai multă lumină, adică munca făcută de curentul din ea este mult mai mare.
Surse de curent diferite au tensiuni diferite. Prin urmare, această valoare este extrem de necesară.
O analogie utilă
Înțelegerea semnificației fizice a tensiunii electrice vine din adâncirea unei analogii interesante. Lichidul curge din tub în tub dacă există o diferență de presiune între ele. Fluxul fluidului se oprește când presiunile sunt egale.
Dacă curentul lichid este comparat cu fluxul unei sarcini electrice, atunci diferența de presiune dintre coloanele de lichid joacă același rol ca diferența de potențial din sursa de curent.
Atâta timp cât în interiorul sursei de curent apar procese care însoțesc redistribuirea sarcinii la poli, aceasta este capabilă să creeze un curent în conductor. Tensiunea unui curent electric se măsoară în volți, diferența de presiune are o unitate de măsură - pascal.
Curent alternativ
Un curent electric care își schimbă periodic direcția se numește alternativ. Este creat de o sursă de tensiune alternativă. Cel mai adesea acesta este un generator. Să încercăm să explicăm: cum se măsoară tensiunea AC?
Principiul generării curentului în sine se bazează pe fenomenul inducției electromagnetice. Rotirea unei bucle închise într-un câmp magnetic duce la apariția unei diferențe de potențial în conductor. măsurată în volți și în cazul curentului variabil.
Putem spune că tensiunea nu se schimbă? Este evident că din cauza unei modificări a unghiului dintre planul conturului și normalul acestuia, stresul creat se modifică în timp. Valoarea sa crește de la zero la o anumită valoare maximă, apoi scade din nou la zero. Nu este nevoie să vorbim despre o anumită valoare. Introduceți așa-numita valoare a tensiunii efective:
- U d = U: √2.
Ce dispozitiv măsoară tensiunea?
Un dispozitiv pentru măsurarea tensiunii electrice - un voltmetru. Principiul funcționării sale se bazează pe interacțiunea unui circuit cu curentul și câmpul magnetic al unui magnet permanent. Se știe că un circuit purtător de curent se rotește într-un câmp magnetic. În funcție de cantitatea de curent din circuit, unghiul de rotație se modifică.
Dacă atașați o săgeată la circuit, aceasta se abate de la valoarea zero atunci când curentul curge în circuit (de obicei o bobină). În funcție de tensiunea măsurată, scara dispozitivului este calibrată. Este posibil să folosiți submultipli și multipli.
În cazul unor valori scăzute, tensiunea electrică se măsoară în milivolți sau microvolți. Dimpotrivă, în rețelele de înaltă tensiune sunt utilizate mai multe unități.
Orice voltmetru este conectat în paralel cu secțiunea circuitului pe care se măsoară tensiunea. Proprietatea principală a circuitului dispozitivului este rezistența ohmică ridicată. Un voltmetru, indiferent de modul în care este măsurată tensiunea, nu ar trebui să afecteze puterea curentului din circuit. Prin ea trece un curent nesemnificativ, care nu afectează semnificativ valoarea principală.
Tabelul de tensiune
Utilizarea practică a unui voltmetru
Pentru a utiliza eficient un voltmetru, ar trebui să înveți cum să-l folosești. Un experimentator curios poate fi sfătuit să contacteze profesorii școlii.
Clasele de fizica scolare sunt dotate cu instrumente de laborator si demonstrative pentru masurarea stresului.
Orice voltmetru trebuie utilizat cu prudență, urmând reguli simple:
- Voltmetrul are o limită maximă de măsurare. Aceasta este cea mai mare valoare de pe scara sa. Nu trebuie să-l conectați la un circuit care conține un element de tensiune mai mare.
- Dacă nu există altă sursă sau voltmetru, puteți utiliza un sistem de rezistențe suplimentare. În acest caz, trebuie schimbată și scara voltmetrului.
- Aparatele electrice sunt conectate la un circuit DC în funcție de indicațiile semnului de încărcare de pe bornele acestuia. Borna pozitivă a sursei de curent trebuie conectată la borna pozitivă a voltmetrului, borna negativă la borna negativă. Dacă îl amestecați, săgețile dispozitivului se pot îndoi, ceea ce este extrem de nedorit.
- Toate conexiunile sunt realizate exclusiv la un circuit deconectat.
Nesănătos
Efectul curentului electric poate fi nesigur pentru oameni. Tensiunea mai mică de 24 V este considerată inofensivă.
Efectul curentului sub tensiunea rețelei orașului (220 V) este destul de vizibil. Atingerea contactelor expuse este însoțită de un „șoc electric” semnificativ.
Tensiunea în timpul unei furtuni trece un curent atât de mare prin corpul uman încât poate fi fatal. Nu ar trebui să-ți riști viața și sănătatea.
Unitate de tensiune
În primul rând, vom trece în revistă pe scurt conceptul de tensiune și unitățile de tensiune. Curentul electric poate fi gândit ca mișcarea direcționată a electronilor cauzată de un câmp electric.
Unitate de tensiune
Cu cât este mai mare numărul de electroni în mișcare, cu atât câmpul electric efectuează mai multă muncă. Pe lângă curent, tensiunea afectează și funcționarea câmpului electric.
Această muncă implică mutarea electronilor dintr-un punct cu potențial scăzut într-un punct în care sarcina electronilor este mai mare. Cu alte cuvinte, tensiunea poate fi considerată o diferență de potențial și este determinată de raportul:
U = A/q unde: A este exprimat în jouli ca lucru al câmpului electric și q este sarcina electronilor în coulombi.
De unde provine unitatea de tensiune:
1B = 1 J/1C. Adică, unitatea de măsură a tensiunii este 1 Volt.
În rețeaua electrică a clădirilor rezidențiale se adoptă tensiunea de fază standard de 220 V sau tensiunea liniară trifazată de 380 V.
Măsurarea tensiunii cu un multimetru
Pentru a măsura tensiunea, aveți nevoie de un multimetru, tester sau voltmetru. Multimetrul este convenabil de utilizat la instalarea cablajelor electrice, testarea cablurilor, repararea prizelor, candelabrelor și întrerupătoarelor. Astfel, un multimetru a devenit un dispozitiv necesar în fiecare casă.
Există trei tipuri de tensiune - tensiune alternativă (ACV), tensiune continuă (DCV) și tensiune în impuls. Tensiunea impulsului are mai mulți parametri și este cel mai bine verificată cu un osciloscop. Puteți utiliza un multimetru pentru a verifica tensiunea pulsului în poziția comutatorului DCV, dar numai în mod pur condiționat. Când reparați sursele de alimentare comutatoare, utilizați un osciloscop.
În majoritatea apartamentelor și caselor, rețeaua electrică are 220 V. La măsurarea tensiunii alternative, comutatorul de tip de măsurare este setat la V ~. Dacă tensiunea alternativă măsurată este cunoscută, atunci limita de măsurare este setată în poziția corespunzătoare, iar dacă valoarea acesteia nu este cunoscută, atunci comutatorul este setat la limita maximă de 750 V.
Poziția comutatorului la măsurarea tensiunii
Înainte de a măsura tensiunea cu un multimetru, sonda neagră este introdusă în mufa COM, iar mufa roșie în VΩmA. Când măsurați, nu atingeți părțile metalice ale sondelor cu mâinile și scurtcircuitați-le, pentru a evita un scurtcircuit. Priza multimetrului de 10A este proiectată pentru a măsura curentul continuu de până la 10A.
În acest caz, sonda roșie este introdusă în priza de 10 A, cea neagră rămâne în priza COM, iar comutatorul este setat în poziția 10 A La măsurarea tensiunii continue, sondele sunt plasate în aceleași prize ca și când măsurarea tensiunii alternative, iar alegerea modului de măsurare este setată pe poziția V - limita corespunzătoare.
Prize de tensiune utilizate
În acest caz, sondele trebuie setate la polaritatea corespunzătoare, sonda roșie la plusul (+) al sursei care este măsurată și sonda neagră la minus (-). Dacă sondele sunt amestecate, atunci nu se va întâmpla nimic rău, doar multimetrul va afișa semnul minus (-) în fața numărului. Pentru tensiune alternativă, polaritatea sondelor nu contează. În viața de zi cu zi, măsurătorile tensiunii DC sunt efectuate la verificarea bateriilor, acumulatorilor și la repararea aparatelor de uz casnic.
Cum să verificați tensiunea într-o priză cu un multimetru
Pentru a măsura tensiunea într-o priză, trebuie să efectuați aceleași operațiuni cu un multimetru ca atunci când măsurați tensiunea alternativă. Deoarece la priză este furnizată o tensiune alternativă de 220 V, cu unele variații, limita de măsurare este setată la 750 V. Sonda neagră ar trebui să fie în priza COM, iar cea roșie în VΩmA. Cu grijă, fără a atinge capetele metalice ale sondelor cu mâinile, introduceți-le în prizele prizei. Afișajul va afișa tensiunea de la rețea.
Măsurarea tensiunii într-o priză
De asemenea, puteți utiliza un multimetru pentru a determina faza din priză. Pentru a face acest lucru, o sondă este aplicată la pământ, pe al treilea contact de împământare al prizei, iar cealaltă sondă este introdusă pe rând în prizele prizei până când pe afișaj apare tensiunea de la rețea. Această priză va conține faza, iar cealaltă va conține neutru. Este posibil să nu existe tensiune în această priză. Aceasta indică o defecțiune la priza în sine sau la firele electrice conectate la aceasta.
Această pagină rezumă pe scurt cantitățile de bază ale curentului electric. Dacă este necesar, pagina va fi actualizată cu noi valori și formule.
Puterea curentului– o măsură cantitativă a curentului electric care curge prin secțiunea transversală a unui conductor. Cu cât conductorul este mai gros, cu atât mai mult curent poate circula prin el. Curentul este măsurat cu un dispozitiv numit ampermetru. Unitatea de măsură este Amperi (A). Puterea curentă este indicată de litera - eu.
Trebuie adăugat că curentul continuu și alternativ de joasă frecvență circulă prin întreaga secțiune transversală a conductorului. Curentul alternativ de înaltă frecvență curge numai de-a lungul suprafeței conductorului - stratul de piele. Cu cât frecvența curentului este mai mare, cu atât este mai subțire stratul de piele conductor prin care circulă curent de înaltă frecvenţă. Acest lucru se aplică oricăror elemente de înaltă frecvență - conductori, inductori, ghiduri de undă. Prin urmare, pentru a reduce rezistența activă a conductorului la curent de înaltă frecvență, se alege un conductor cu un diametru mare, în plus, este argintit (după cum se știe, argintul are o rezistivitate foarte scăzută).
Tensiune (cădere de tensiune)– o măsură cantitativă a diferenței de potențial (energie electrică) dintre două puncte dintr-un circuit electric. Tensiunea sursei de curent este diferența de potențial la bornele sursei de curent. Tensiunea se măsoară cu un voltmetru. Unitatea de măsură este Volt (V). Tensiunea este indicată de litera - U, tensiunea sursei de alimentare (sinonim cu forța electromotoare) poate fi notată cu litera – E.
Unde U– căderea de tensiune pe un element de circuit electric, eu– curent care circulă printr-un element de circuit.
Puterea disipată (absorbită) a unui element de circuit electric– valoarea puterii disipate pe elementul de circuit, pe care elementul o poate absorbi (rezista) fără a-și modifica parametrii nominali (defecțiune). Disiparea puterii rezistențelor este indicată în numele său (de exemplu: un rezistor de doi wați - OMLT-2, un rezistor bobinat de zece wați - PEV-10). Când se calculează diagramele de circuit, valoarea disipării de putere necesară a unui element de circuit este calculată folosind formulele:
Pentru o funcționare fiabilă, valoarea puterii disipate a elementului, determinată de formule, este înmulțită cu un factor de 1,5, ținând cont de faptul că trebuie asigurată o rezervă de putere.
Conductivitatea elementului de circuit– capacitatea unui element de circuit de a conduce curentul electric. Unitatea de unitate de conductivitate este Siemens (Cm). Conductibilitatea este indicată de litera - σ . Conductibilitatea este reciproca rezistenței și este legată de aceasta prin formula:
Dacă rezistența conductorului este de 0,25 Ohm (sau 1/4 Ohm), atunci conductivitatea va fi de 4 siemens.
Frecvența curentului electric– o măsură cantitativă care caracterizează viteza de schimbare a direcției curentului electric. Există concepte - frecvență circulară (sau ciclică) - ω, care determină viteza de schimbare a vectorului de fază al câmpului electric (magnetic) și frecvența curentului electric - f, care caracterizează viteza de schimbare a direcției curentului electric (timpi sau oscilații) pe secundă. Frecvența este măsurată cu un dispozitiv numit Frecvency Meter. Unitatea de măsură este Hertz (Hz). Ambele frecvențe sunt legate între ele prin expresia:
Perioada curentului electric– o valoare reciprocă a frecvenței, care arată cât timp curentul electric face o oscilație ciclică. Perioada este măsurată, de obicei folosind un osciloscop. Unitatea de măsură a perioadei este secunda (s). Perioada de oscilație a curentului electric este indicată de litera - T. Perioada este legată de frecvența curentului electric prin expresia:
Lungimea de undă a câmpului electromagnetic de înaltă frecvență– o mărime dimensională care caracterizează o perioadă de oscilație a câmpului electromagnetic în spațiu. Lungimea de undă se măsoară în metri (m). Lungimea de undă este indicată de litera - λ . Lungimea de undă este legată de frecvență și este determinată de viteza luminii:
Reactanța inductorului (choke)– valoarea rezistenței interne a inductorului la curentul armonic alternativ la o anumită frecvență. Se notează reactanța unui inductor X Lși este determinată de formula:
Frecvența de rezonanță a circuitului oscilator– frecvența curentului alternativ armonic la care circuitul oscilator are un răspuns amplitudine-frecvență (AFC) pronunțat. Frecvența de rezonanță a circuitului oscilator este determinată de formula.
În practică, măsurătorile de tensiune trebuie efectuate destul de des. Tensiunea este măsurată în inginerie radio, dispozitive și circuite electrice etc. Tipul de curent alternativ poate fi pulsat sau sinusoidal. Sursele de tensiune sunt fie generatoare de curent.
Tensiunea curentului de impuls are parametrii de amplitudine și tensiune medie. Sursele de astfel de tensiune pot fi generatoare de impulsuri. Tensiunea este măsurată în volți și este desemnată „V” sau „V”. Dacă tensiunea este alternativă, atunci simbolul „ ~ ", pentru tensiune constantă este indicat simbolul "-". Tensiunea alternativă în rețeaua casnică este marcată cu ~220 V.
Acestea sunt instrumente concepute pentru a măsura și controla caracteristicile semnalelor electrice. Osciloscoapele funcționează pe principiul devierii unui fascicul de electroni, care produce o imagine a valorilor cantităților variabile pe afișaj.
Măsurarea tensiunii AC
Conform documentelor de reglementare, tensiunea într-o rețea de uz casnic trebuie să fie egală cu 220 de volți, cu o precizie de abatere de 10%, adică tensiunea poate varia în intervalul 198-242 de volți. Dacă iluminatul din casa dvs. a devenit mai slab, lămpile au început să se defecteze frecvent sau dispozitivele de uz casnic au devenit instabile, atunci pentru a identifica și elimina aceste probleme, trebuie mai întâi să măsurați tensiunea din rețea.
Înainte de a măsura, trebuie să pregătiți dispozitivul de măsurare existent pentru utilizare:
- Verificați integritatea izolației firelor de control cu sonde și vârfuri.
- Setați comutatorul la tensiunea AC, cu o limită superioară de 250 volți sau mai mare.
- Introduceți cablurile de testare în mufele dispozitivului de măsurare, de exemplu. Pentru a evita greșelile, este mai bine să vă uitați la denumirile prizelor de pe carcasă.
- Porniți dispozitivul.
Figura arată că limita de măsurare de 300 de volți este selectată pe tester și 700 de volți pe multimetru. Unele dispozitive necesită ca mai multe întrerupătoare diferite să fie setate în poziția dorită pentru a măsura tensiunea: tipul de curent, tipul de măsurare și, de asemenea, introduceți vârfurile firelor în anumite prize. Capătul vârfului negru al multimetrului este introdus în mufa COM (priză comună), vârful roșu este introdus în mufa marcată cu „V”. Această priză este comună pentru măsurarea oricărui tip de tensiune. Priza marcată „ma” este utilizată pentru măsurarea curenților mici. Priza marcată „10 A” este folosită pentru a măsura o cantitate semnificativă de curent, care poate ajunge la 10 amperi.
Dacă măsurați tensiunea cu firul introdus în priza „10 A”, dispozitivul se va defecta sau siguranța se va arde. Prin urmare, ar trebui să fiți atenți atunci când efectuați lucrări de măsurare. Cel mai adesea, erorile apar în cazurile în care rezistența a fost măsurată mai întâi și apoi, uitând să treacă la un alt mod, încep să măsoare tensiunea. În acest caz, un rezistor responsabil cu măsurarea rezistenței arde în interiorul dispozitivului.
După pregătirea dispozitivului, puteți începe măsurătorile. Dacă nu apare nimic pe indicator când porniți multimetrul, înseamnă că bateria aflată în interiorul dispozitivului a expirat și necesită înlocuire. Cel mai adesea, multimetrele folosesc „Krona”, care produce o tensiune de 9 volți. Durata de viață a acestuia este de aproximativ un an, în funcție de producător. Dacă multimetrul nu a fost folosit o perioadă lungă de timp, coroana poate fi încă defectă. Dacă bateria este bună, multimetrul ar trebui să arate una.
Sondele de sârmă trebuie introduse în priză sau atinse cu fire goale.
Afișajul multimetrului va afișa imediat tensiunea rețelei în formă digitală. Pe un comparator, acul se va abate cu un anumit unghi. Testerul pointer are mai multe scale gradate. Dacă te uiți la ele cu atenție, totul devine clar. Fiecare scară este proiectată pentru o anumită măsurătoare: curent, tensiune sau rezistență.
Limita de măsurare a dispozitivului a fost setată la 300 de volți, așa că trebuie să contați pe a doua scară, care are o limită de 3, iar citirile dispozitivului trebuie înmulțite cu 100. Scara are o valoare a diviziunii egală cu 0,1 volți, deci obținem rezultatul prezentat în figură, aproximativ 235 volți. Acest rezultat este în limite acceptabile. Dacă citirile contorului se modifică în mod constant în timpul măsurării, este posibil să existe un contact slab în conexiunile cablajelor electrice, ceea ce poate duce la arc și defecțiuni în rețea.
Măsurarea tensiunii DC
Sursele de tensiune constantă sunt bateriile, de joasă tensiune sau bateriile a căror tensiune nu depășește 24 de volți. Prin urmare, atingerea polilor bateriei nu este periculoasă și nu este nevoie de măsuri speciale de siguranță.
Pentru a evalua performanța unei baterii sau a unei alte surse, este necesar să se măsoare tensiunea la polii acesteia. Pentru bateriile AA, polii de alimentare sunt amplasați la capetele carcasei. Polul pozitiv este marcat cu „+”.
Curentul continuu este măsurat în același mod ca și curentul alternativ. Singura diferență este setarea dispozitivului în modul corespunzător și respectarea polarității terminalelor.
Tensiunea bateriei este de obicei marcată pe carcasă. Dar rezultatul măsurării nu indică încă starea de sănătate a bateriei, deoarece se măsoară forța electromotoare a bateriei. Durata de funcționare a dispozitivului în care va fi instalată bateria depinde de capacitatea acestuia.
Pentru a evalua cu precizie performanța bateriei, este necesar să măsurați tensiunea cu o sarcină conectată. Pentru o baterie AA, un bec obișnuit de lanternă de 1,5 volți este potrivit ca încărcătură. Dacă tensiunea scade ușor când lumina este aprinsă, adică cu cel mult 15%, prin urmare, bateria este potrivită pentru funcționare. Dacă tensiunea scade semnificativ mai mult, atunci o astfel de baterie poate servi doar într-un ceas de perete, care consumă foarte puțină energie.
Curentul electric (I) este mișcarea direcțională a sarcinilor electrice (ioni în electroliți, electroni de conducere în metale).
O condiție necesară pentru curgerea curentului electric este circuitul închis.
Curentul electric se măsoară în amperi (A).
Unitățile derivate ale curentului sunt:
1 kiloamperi (kA) = 1000 A;
1 miliamp (mA) 0,001 A;
1 microamper (µA) = 0,000001 A.
O persoană începe să simtă un curent de 0,005 A care trece prin corpul său Un curent mai mare de 0,05 A este periculos pentru viața umană.
Tensiune electrică (U) se numește diferența de potențial dintre două puncte din câmpul electric.
Unitate diferenta de potential electric este volt (V).
1 V = (1 W): (1 A).
Unitățile de tensiune derivate sunt:
1 kilovolt (kV) = 1000 V;
1 milivolt (mV) = 0,001 V;
1 microvolt (µV) = 0,00000 1 V.
Rezistența unei secțiuni a unui circuit electric este o mărime care depinde de materialul conductorului, de lungimea și de secțiunea transversală a acestuia.
Rezistența electrică se măsoară în ohmi (ohmi).
1 Ohm = (1 V): (1 A).
Unitățile derivate de rezistență sunt:
1 kiloOhm (kOhm) = 1000 Ohm;
1 megaohm (MΩ) = 1.000.000 ohmi;
1 miliOhm (mOhm) = 0,001 Ohm;
1 microOhm (µOhm) = 0,00000 1 Ohm.
Rezistența electrică a corpului uman, în funcție de un număr de condiții, variază de la 2000 la 10.000 de ohmi.
Rezistivitatea electrică (ρ) este rezistența unui fir cu o lungime de 1 m și o secțiune transversală de 1 mm2 la o temperatură de 20 ° C.
Reciprocul rezistivității se numește conductivitate electrică (γ).
Putere (P) este o mărime care caracterizează viteza cu care energia este convertită sau viteza cu care se efectuează munca.
Puterea generatorului este o cantitate care caracterizează viteza cu care energia mecanică sau de altă natură este convertită în energie electrică în generator.
Puterea consumatorului este o cantitate care caracterizează viteza cu care energia electrică este convertită în secțiuni individuale ale circuitului în alte tipuri utile de energie.
Unitatea de putere a sistemului SI este watul (W). Este egală cu puterea la care se efectuează 1 joule de lucru într-o secundă:
1W = 1J/1sec
Unitățile de măsură derivate ale puterii electrice sunt:
1 kilowatt (kW) = 1000 W;
1 megawatt (MW) = 1000 kW = 1.000.000 W;
1 miliwatt (mW) = 0,001 W; o1i
1 cal putere (CP) = 736 W = 0,736 kW.
Unitati de masura a energiei electrice sunt:
1 watt-secundă (W sec) = 1 J = (1 N) (1 m);
1 kilowatt-oră (kW h) = 3,6 106 W sec.
Exemplu. Curentul consumat de un motor electric conectat la o rețea de 220 V a fost de 10 A timp de 15 minute. Determinați energia consumată de motor.
W*sec, sau împărțind această valoare la 1000 și 3600, obținem energie în kilowați-oră:
W = 1980000/(1000*3600) = 0,55 kWh
Tabelul 1. Mărimi și unități electrice
