UnităŃile de măsură pentru tensiune, curent şi rezistenńă

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "UnităŃile de măsură pentru tensiune, curent şi rezistenńă"

Θήρων Κόρακας
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Curentul Un circuit electric este format atunci când este construit un drum prin care electronii se pot deplasa continuu. Această mişcare continuă de electroni prin firele unui circuit poartă numele curent, şi adeseori este denumită curgere, la fel precum curgerea lichidului dintr-o Ńeavă. Tensiunea ForŃa ce menńine curgerea electronilor prin circuit poartă numele de tensiune. Tensiunea este o mărime specifică a energiei potenńiale ce este tot timpul relativă între două puncte. Atunci când vorbim despre o anumită cantitate de tensiune prezentă într-un circuit, ne referim la cantitate de energie potenńială existentă pentru deplasarea electronilor dintr-un punct al circuitului într-altul. Fără a face referinńa la două puncte distincte, termenul de tensiune nu are sens. RezistenŃa electrică Electronii liberi tind să se deplaseze prin conductori cu o anumită rezistenńă sau opozińie la mişcare din partea acestora. Această opozińie poartă numele de rezistenńă. Cantitatea de curent disponibilă într-un circuit depinde de cantitatea de tensiune disponibilă pentru a împinge electronii, dar şi de cantitatea de rezistenńă prezentă în circuit. Ca şi în cazul tensiunii, rezistenńa este o cantitate ce se măsoară între două puncte distincte. Din acest motiv, se folosesc termenii de între sau la bornele când vorbim de tensiunea sau rezistenńă dintre două puncte ale unui circuit. UnităŃile de măsură pentru tensiune, curent şi rezistenńă Mărime Simbol Unitate de măsură Prescurtare Curent I Amper A Tensiune E sau V Volt V RezistenŃă R Ohm Ω Pentru a putea vorbi concret despre valorile acestor mărimi într-un circuit, trebuie să putem descrie aceste cantităńi în acelaşi mod în care măsurăm temperatura, masa, distanńă sau oricare altă mărime fizică. Pentru masă, putem folosi kilogramul sau gramul. Pentru temperatură, putem folosi grade Fahrenheit sau grade Celsius. În tabelul alăturat avem unităńile de măsură standard pentru curentul electric, tensiune electrică şi rezistenńă: Simbolul pentru fiecare mărime este litera din alfabet folosită pentru reprezentarea mărimii respective într-o ecuańie algebrică. astfel de litere standard sunt folosite adesea în discipline precum fizica şi ingineria, şi sunt recunoscute la nivel internańional. Unitatea

2 de măsură pentru fiecare cantitate reprezintă simbolul alfabetic folosit pentru a prescurta notańia respectivei unităńi de măsură. Fiecare unitate de măsură poartă numele unei personalităńi importante din domeniul electricităńii: amper-ul după Andre M. Ampere, volt-ul după Alessandro Volta, şi ohm-ul după Georg Simon Ohm. Valoarea instantanee a curentului şi a tensiunii Toate aceste valori sunt exprimate cu litere de tipar, exceptând cazurile în care o mărime (în special tensiunea sau curentul) este exprimată în funcńie de o durată scurtă de timp (numită valoarea instantanee). De exemplu, tensiunea unei baterii, fiind stabilă pe o perioadă lungă de timp, va fi simbolizată prin E, pe când tensiunea maximă atinsă de un fulger în momentul lovirii unei linii electrice va fi simbolizată cu litere mici, e (sau v ) pentru a desemna această valoare ca existentă într-un anumit moment în timp. aceeaşi convenńie se foloseşte şi în cazul curentului, litera i fiind folosită pentru a reprezenta curentul instantaneu. Majoritatea mărimilor din curent continuu, fiind constante de-a lungul timpului, vor fi simbolizate cu litere mari (de tipar). Coulomb-ul şi sarcina electrică O mărime de bază în măsurătorile electrice, predată adesea la începutul cursurilor de electronică dar nefolosită mai târziu, este Coulomb-ul, mărimea sarcinii electrice proporńională cu numărul de electroni în stare de dezechilibru. O sarcină de un Coulomb este egală cu 6,25x10 18 electroni. Simbolul mărimii sarcinii electrice este litera Q, iar unitatea de măsura, Coulombul, este abreviata prin C. Vedem prin urmare faptul că unitate de măsură pentru deplasarea electronilor, amperul, este egal cu o cantitate de electroni egală cu 1 Coulomb ce se deplasează printr-un punct al circuitului într-un interval de 1 secundă. Pe scurt, curentul este gradul de deplasare al sarcinii electrice printr-un conductor. Joule-ul şi energia electrică După cum am mai spus, tensiunea este mărimea energiei potenńiale pe unitatea de sarcină disponibilă pentru motivarea electronilor dintr-un punct în altul. Înainte de a putea da o definińie exactă a volt -ului, trebuie să înńelegem cum putem măsura această cantitate pe care o numim energie potenńială. Unitatea generală pentru orice tip de energie este Joule-ul, egal cu lucrul mecanic efectuat de o forńă de 1 Newton pentru a deplasa un corp pe o distanńă de 1 metru. Definit prin aceşti termeni ştiinńifici, 1 volt este egal cu raportul dintre o energie electrică potenńială de 1 Joule şi o sarcină electrică de 1 Coulomb. astfel, o baterie de 9 volńi eliberează o energie de 9 Jouli pentru fiecare Coulomb de electroni ce se deplasează prin circuit. Definirea legii lui Ohm

3 Aceste simboluri şi unităńi pentru mărimile electrice vor fi foarte importante atunci atunci când vom începe să folosim relańiile dintre ele în cadrul circuitelor. Prima, şi poate cea mai importantă, este relańia dintre curent, tensiune şi rezistenńă, legea lui Ohm, descoperită de Georg Simon Ohm şi publicată în Principala descoperire a lui Ohm a fost că, cantitatea de curent printr-un conductor metalic într-un circuit este direct proporńională cu tensiunea aplicată asupra sa, oricare ar fi temperatura, lucru exprimat printr-o ecuańie simplă ce descrie relańia dintre tensiune, curent şi rezistenńă. Această relańie fundamentală este cunoscută sub numele de legea lui Ohm: În această expresie algebrică, tensiunea(e) este egală cu produsul dintre curent(i) şi rezistenńa(r). Această formulă poate fi rescrisă sub următoarele forme, în funcńie de I, sau de R: Analiza circuitelor simple folosind legea lui Ohm Să folosim acum aceste ecuańii pentru a analiza circuitele simple. În circuitul alăturat, există doar o singură sursă de tensiune (bateria), şi doar o singură rezistenńă (becul, neglijând rezistenńa datorată conductorilor). În această situańie legea lui Ohm se poate aplica foarte uşor. În cazul în care cunoaştem două din cele trei variabile (tensiune, curent şi rezistenńă) din acest circuit, putem folosi legea lui Ohm pentru determinarea celei de a treia.

4 În acest prim exemplu, vom calcula cantitatea de curent (I) dintr-un circuit, atunci când cunoaştem valorile tensiunii (E) şi a rezistenńei (R). Care este valoarea curentului (I) din acest circuit? În al doilea exemplu, vom calcula valoarea rezistenńei (R) într-un circuit, atunci când cunoaştem valorile tensiunii (E) şi a curentului (I). Care este valoarea rezistenńei becului în acest caz?

5 În ultimul exemplu, vom calcula valoarea tensiunii generate de baterie (E), atunci când cunoaştem valoarea curentului (I) şi a rezistenńei (R). Care este valoarea tensiunii generate de baterie? 1. André Marie Ampère - biografie (scientia.ro)

Σχετικά έγγραφα

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent Laborator 3 Divizorul de tensiune. Divizorul de curent Obiective: o Conexiuni serie şi paralel, o Legea lui Ohm, o Divizorul de tensiune, o Divizorul de curent, o Implementarea experimentală a divizorului