Elektryczność
Prądem elektrycznym nazywamy uporządkowany ruch ładunków elektrycznych pod wpływem pola elektrycznego.
Natężeniem prądu elektrycznego określamy stosunkiem ładunku przepływającego przez przekrój poprzeczny przewodnika do czasu, w którym ładunek ten przepływa. [Miarą natężenia prądu jest stosunek ładunku elektrycznego przepływającego przez przekrój poprzeczny przewodnika do czasu jego przepływu]. Natężenie prądu to wielkość charakteryzująca prąd elektryczny.
I=
I - natężenie prądu; wyrażane w amperach [A]
Q - ilość ładunku przepływającego przez poprzeczny przekrój przewodnika; wyrażenie w kulombach [C]
1 C = 1A * 1s
t - czas; wyrażenie w sekundach [s]
Kulomb jest to ładunek, który przepływa przez poprzeczny przekrój przewodnika, gdy płynie w nim prąd o natężeniu 1 ampera w czasie 1 sekundy. 1 C = 1 A * 1 s
I Prawo Kirchhoffa. Suma prądów dopływających do dowolnego węzła jest równa sumie prądów odpływających z tego węzła
Prawo Ohma dla odcinka obwodu elektrycznego. Natężenie prądu elektrycznego w przewodniku jest wprost proporcjonalne do przyłożonego napięcia i odwrotnie proporcjonalne do oporu elektrycznego przewodnika.
I=
I - natężenie prądu; wyrażane w amperach [A]
U - przyłożone napięcie; wyrażenie w voltach [V]
R - opór elektryczny; wyrażenie w omach [ ]
1 =
Volt jednostka charakteryzująca napięcie prądu elektrycznego
V=
Gęstością prądu elektrycznego nazywamy stosunek natężenia prądu do pola przekroju poprzecznego przewodnika, przez który ten prąd przepływa.
j =
j - gęstość prądu; wyrażenie w amperach na mm2 [1 A/ mm2 ]
I - natężenie prądu; wyrażane w amperach [A]
S - pole przekroju; wyrażenie w mm2
S =
d - średnica przewodnika
Kierunek przepływu prądu:
umowny: od + do -
rzeczywisty: od - do +
Opór elektryczny jest wielkością charakteryzującą przewodnik, zależy od jego rozmiarów, materiału z jakiego jest wykonany i temperatury. Opór wyrażony jest w omach [ ]
R =
R - opór elektryczny; wyrażenie w omach [ ]
U - przyłożone napięcie; wyrażenie w voltach [V]
I - natężenie prądu; wyrażane w amperach [A]
1 =
Opór elektryczny zależy także od rozmiarów geometrycznych przewodnika i rodzaju materiału, z jakiego jest on wykonany
R=
R - opór elektryczny; wyrażenie w omach [ ]
ρ - opór właściwy przewodnika; wyrażenie w omometrach [ m]
ρ =
l - długość przewodnika; wyrażenie w metrach [m]
S - pole przekroju; wyrażenie w mm2
Łączenie obwodów:
szeregowe
R=R1+R2+R3+...
U=U1+U2+U3+...
I=I1=I2=I3=...
równoległe
U=U1=U2=U3=...
I=I1+I2+I3=...
Moc prądu elektrycznego
P =
P - moc prądu elektrycznego; wyrażenie w watach [W]
W - praca prądu elektrycznego; wyrażenie w kilowatogodzinach [kWh]
t - czas; wyrażenie w sekundach [s]
lub inaczej (podstawiając wzór na pracę)
P = U * I
I - natężenie prądu; wyrażane w amperach [A]
Praca prądu elektrycznego stałego przepływającego przez przewodnik jest równa iloczynowi napięcia U, natężenia I przepływającego prądu i czasu tego przepływu.
W=U * I * t
W - praca prądu elektrycznego; wyrażenie w kilowatogodzinach [kWh]
t - czas; wyrażenie w sekundach [s]
I - natężenie prądu; wyrażane w amperach [A]