140 141

Prąd elektryczny

Prąd elektryczny

Prąd elektryczny jest to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych. Aby prąd

elektryczny mógł płynąć, należy zmontować obwód elektryczny. Obwód elektrycz ny stanowi zespół elementów połączonych przewodami ze źródłem napięcia tak, aby utworzyły zamkniętą drogę dla prądu elektrycznego. Istnienie napięcia U, czyi różnicy potencjałów, jest jednym z warunków przepływu prądu elektrycznego. Jednostką napięcia jest 1 V (wolt).

Do pomiaru napięcia pomiędzy dwoma punktami obwodu elektrycznego służy przyrząd zwany woltomierzem. Do obwodu elektrycznego woltomierz włącza się równolegle.

Natężenie prądu I jest to iloraz wielkości ładunku przepływającego przez poprzeczny przekrój przewodnika przez czas jego przepływu. Jednostką natężenia^ prądu jest 1 A (amper). Przez przewodnik przepływa prąd o natężeniu 1 ampera, jeśli w ciągu 1 sekundy przepływa ładunek wielkości 1 kulomba.

Do pomiaru natężenia prądu płynącego przez obwód elektryczny służy przyrząd zwany amperomierzem. Do obwodu elektrycznego amperomierz włącza się szeregowo.

Ogniwo galwaniczne jest urządzeniem zamieniającym bezpośrednio energię chemiczną (powstałą w następstwie zachodzących reakcji) na energię elektryczną. Zespół połączonych ze sobą ogniw galwanicznych stanowi baterię. Ogniwa i baterie stanowią chemiczne źródła energii elektrycznej. Oznacza to, że energia chemiczna zamienia się w nich na energię elektryczną.

Prawo Ohma

Natężenie prądu elektrycznego jest wprost proporcjonalne do napięcia między dowolnymi punktami obwodu elektrycznego.

Wielkością charakterystyczną i stałą w danej temperaturze dla danego przewod-

I

nika jest rezystancja R (opór elektryczny). R = —

lednostką rezystancji jest 1 Ś2 (om). Przewodnik ma re/yst.mi ję I D, jeżeli przyłożone do niego napięcie I V wywoła przepływ prądu o nnlę/eiilii | A

Rezystancja przewodnika jest wprost proporcjonalna do jego długości, odwrotnie proporcjonalna do pola przekroju poprzecznego. Rezystancja zależy też od rodzaju materiału, z którego wykonany jest przewodnik, tzn. od oporu właściwego.

I.jeżenie szeregowe oporników

W łączeniu szeregowym oporników natężenie prądu w całym obwodzie jest jednakowe, a napięcie całkowite obwodu jest równe sumie napięć między końcami poszczególnych oporników. Wartość rezystancji zastępczej jest równa sumie rezystancji poszczególnych oporników:

R = R₁ + R2

Łączenie równoległe oporników

W łączeniu równoległym oporników natężenie prądu w gałęzi głównej jest równe sumie natężeń prądów w rozgałęzieniach. Napięcie między końcami poszczególnych oporników jest takie samo jak między końcami całego obwodu. Odwrotność rezystancji zastępczej jest równa sumie odwrotności rezystancji poszczególnych oporników:

_i_ ₌ j_ 4. J_

R Rt R₂

I prawo Kirchhoffa

Suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających / wy/la.

¹ l| I ■;

Węzeł j("-i lo punki u olłwt m l/ie oleklryc znyrn, do którego podląc /one są co naj limit’| li/y kc>ń< ówkl pi o u ■ » k >w (|',.ilt,vi),