电流:它是什么?(公式,单位和交流VS DC)

什么是电流

什么是电流?

电流被定义为带电粒子的流 - 例如电子或离子 - 移动通过电气导体或空间。这是流量电荷通过与时间有关的传导介质。电流用符号“I”或“I”用数学表示(例如在公式中)。电流的单位是安培,安培用A表示。

在数学上,相对于时间的电荷流速可以表示为

\begin{align*} I = \frac {dQ} {dt} \end{align*}

换句话说,流过的带电粒子流电导体或空间被称为电流。移动的带电粒子称为电荷载体,其可以是电子,孔,离子等。

电流的流动取决于导电介质。例如:

  • 在导体中,电流的流动是由于电子。
  • 半导体,电流的流动是由于电子或空穴。
  • 在电解质中,电流流量是由于离子和
  • 在等离子体 - 一种电离气体中,电流流动是由于离子和电子。

当导电介质中两点之间施加电位差时,电流就开始从高电位差流向低电位差。越高电压或电位差,电流越多到两点之间的流动。

如果电路中的两个点处于相同的电位,则电流不能流动。电流的幅度取决于两个点之间的电压或电位差。因此,我们可以说电流是电压的影响。

电流可以产生用于使用的电磁场电感器betway vip 发电机betway account .在导体中,电流引起电阻加热或者焦耳加热这在一个灯光白炽灯

时变电流产生电磁波,这种电磁波被用在电信中广播数据。

交流vs直流

基于电荷流量,电流分为两种类型,即,交流电直流(DC)

交流电流

以周期性反向的电荷流动称为交流(AC)。AC也称为“AC电流”。虽然这在技术上是两倍的“交流电流电流”的同样的事情。

交流电流以周期性间隔改变其方向。

交流电从零开始,上升到最大值,下降到零,然后反向到达最大值,然后再次回到原来的值,无限重复这个循环。

可以是交流波形的类型正弦,三角形,方形或锯齿等。

波形的尤其是无关紧要的 - 只要它作为重复波形。

在大多数电路中表示,交流电的典型波形是正弦波。您可能看到作为交流电流的典型正弦波形如下图所示。

交流电流(AC)波形

一个交流发电机可以产生交流电。交流发电机是一种特殊类型的发电机,设计用于产生交流电。

交流电源广泛应用于工业和住宅。

直流电流

只有一个方向的电荷流动称为直流电(DC)。直流也被称为“直流电流”。虽然这在技术上说的是同样的事情“直流电”。

当DC仅在一个方向上流动;因此,它也称为单向电流。直流电流的波形显示在下面的图像中。

直流(DC)

DC可以由。生成电池太阳能电池, 燃料电池,热电偶、换向器式发电机等。用整流器可以把交流电转换成直流电。

直流电力一般用于低压应用。大多数电子电路需要直流电源。

什么是电流(当前单位)测量?

用于电流的SI单元是安培或放大器。这由A.安培表示,或者放大器是电流的基础SI单元。单位安培被命名为纪念伟大的物理学家安德鲁玛丽安培。

在单位制中,1安培是两点间电荷以每秒1库仑的速度流动。因此,

\ begin {align *} 1 \,\,ampere = \ frac {1 \,\,coulomb} {1 \,\,second} = \ frac {c} {s} \ neg {senvent *}

因此,在每秒Coulomb或C / s中也测量电流。

电流式

当前的基本公式是:

  1. 电流,电压和电阻之间的关系(欧姆的法律
  2. 电流,电源和电压之间的关系
  3. 电流,功率和阻力之间的关系

这些关系总结在下面的图像中。

当前公式摇摆.
当前公式三角

当前方程式1(欧姆法)

根据欧姆定律,

\ begin {align *} v = i * r \ neg {align *}

因此,

\ begin {aligne *} i = \ frac {v} {r} \,\,a \ neg {aligh *}

电流根据欧姆定律

例子

如下面的电路所示,电源电压24 \,\,v适用于电阻12 \,\,\ \ omega.确定流过的电流电阻器

例1

解决方案:

鉴于数据:v = 24 \,\,v,\,\,r = 12 \,\,\ \ oomega

根据欧姆定律,

{对齐*}& I = \ \开始压裂{V} {R } \\ & = \ 压裂{24}{12}\ \ & I = 2 \ \ \,结束{对齐*}

因此,通过使用等式,我们得到了流过电阻的电流是2 \,\,一个

电流式2(电源和电压)

权力转移是电源电压和电流的乘积。

\ begin {align *} p = v * i \ end {align *}

因此,我们获得电流等于电压除以电压。数学,

\ begin {align *} i = \ frac {p} {v} \,\,\ neg {aligh *}

在哪里一种代表安培或安培(电流为单位)。

例子

如下面的电路所示,电源电压24 \,\,v适用于一个48 \,\,w灯。确定所采取的电流48 \,\,w灯。

例2.

解决方案:

鉴于数据:V, V = 24 \ \ \ \, P = 48 \ \ W

根据公式,

\ begin {align *}&i = \ frac {p} {v} \\&= \ frac {48} {24} \\&i = 2 \,\,a \ neg {alight *}

因此,我们得到了当前所采取的48 \,\,w使用等式的灯等于2 \,\,一个

电流式3(功率和电阻,欧姆损耗,电阻加热)

我们知道,p = v * i

现在放了v = i * r在上面的等式中,我们得到了,

\ begin {align *} p = i ^ 2 * r \ neg {align *}

因此,电流是功率和电阻比率的平方根。数学,

\ begin {aligne *} i = \ sqrt {\ frac {p} {r}} \,\,a \ neg {alight *}

例子

如下面的电路所示,确定所采用的电流100 \,\,w20 \,\,\ omega灯。

例3.

解决方案:

鉴于数据:p = 100 \,\,w,\,\,r = 20 \,\,\ \ oomega

根据公式,

\ begin {aligne *}&i = \ sqrt {\ frac {p} {r}} \\&= \ sqrt {\ frac {100} {20}} \\&= \ sqrt {5} \\&i= 2.24 \,\,a \结束{align *}

因此,利用这个方程,我们得到了100 \,\,w20 \,\,\ omega灯是2.24 \,\,a

电流尺寸

通过质量(m),长度(l),时间(t)和安培(a)的电流尺寸m ^ 0l ^ 0t ^  -  ^ 1q

电流(i)是每秒库仑的表示。因此,

\ begin {align *} i = \ frac {q} {t} = \ frac {[q]} {[t]} = ^  -  ^ 1 = m ^ 0l ^ 0t ^  -  ^ 1q \ neg {alight *}

传统电流VS电子流量

关于传统电流流动和电子流动存在略有误解。让我们试着了解两者之间的差异。

通过导体承载电荷的颗粒是移动或自由电子。一个方向电场根据定义,在电路中,将正面测试电荷推动的法律。因此,这些负电荷颗粒,即电子,在与电场相反的方向上流动。

根据电子理论,当电压或电位差施加在导体上时,带电粒子流过电路,这就构成了电流。

这些带电粒子从较高电位流动到较低的电位,即通过外部电路从正端子到电池的负端子。

但是,在金属导体中,带正电的粒子被固定在一个固定的位置,而带负电的粒子,即电子,可以自由移动。在半导体中,带电粒子的流动可以是正的,也可以是负的。

正电荷载流子的流和相反方向上的负电荷载体在电路中具有相同的效果。由于由于正或负电荷或两者而言,电流的流动是根据电荷载体类型的当前方向所必需的。

常规电流的方向被认为是正电荷载体流动的方向,即,从较高潜力降低潜力。因此,负电荷载体,即电子在传统电流的相反方向上流动,即,从较低的电位到更高潜力。因此,传统的电流和电子流向相反的方向,其在下面的图像中示出。

常规电流和电子流的方向
传统电流和电子流的方向

所以-

  • 常规电流:从正端子到电池的负端子的正电荷载体的流动称为常规电流。
  • 电子流量:电子流量被称为电子电流。负电荷载体的流动 - 即电子 - 从负极到电池的正端子的电子传递被称为电子流。电子流与传统电流相反。

常规电流和电子流的方向如下图所示。

传统的电流和电子流
常规电流流动和电子流量

对流电流VS传导流量

对流电流

对流电流是指电流流过诸如液体,气体或真空的绝缘介质。

对流电流不需要导体流动;因此它不满足欧姆的法律.对流电流的示例是真空管,其中由阴极发射的电子在真空中流到阳极。

传导电流

流过任何导体的电流被称为导通电流。传导电流要求导体流动;因此,它确实满足了欧姆的法律。

位移电流

考虑一个电阻和电容器与电压源V并联,如下图所示。流过电容器的电流与流过电阻的电流的性质是不同的。

流离失所

电阻器的电压或电位差产生由等式给出的电流连续流动,

\ begin {align *} i_1 = \ frac {v} {r} \ neg {align *}

该电流称为“传导电流”。

现在只有当电容器两端的电压改变时,电流才流过电容器,这是由等式给出的,

\ begin {aligne *} i_2 = \ frac {dq} {dt} = c \ frac {dv} {dt} \ neg {alight *}

这种电流称为“位移电流”。

物理上,位移电流不是电流,因为没有像电荷流的物理量的流量。

如何测量当前

在电气和电子电路中,电流测量是需要测量的基本参数。

有一种仪器可以测量电流电表.测量电流电流表必须与要测量电流的电路串联连接。

通过使用电流表通过电阻器测量电流的测量如下图所示。

电流器方法电流测量
测量电流表的电流

电流也可以使用电流计测量。电流计提供电流的方向和幅度。

电流可以通过检测与电流相关的磁场而不断开电路来测量。有各种各样的仪器用来测量电流而不断开电路。

  • 霍尔效应电流传感器
  • 电流变压器(CT)(只测量AC)
  • 夹住仪表
  • 并联电阻
  • 磁电阻场传感器

关于当前的常见问题

让我们研究一些与电流有关的常见问题。

什么用电磁铁测量电流?

电流计是一种测量仪器,使用电磁体测量电流。

电流计是一种绝对的仪器;它以偏转角度的切线来测量电流。

电流计可以直接测量电流,但这涉及打破电路;因此,有时候,这是不方便的。

电流如何产生磁力?

一种载流导体放置在磁场中将遇到力量,因为电流只不过是收费的流动。

考虑具有电流流过的电流承载导体,如下图所示(a)所示。根据它的对象弗莱明的右手规则;这个电流将产生一个顺时针方向的磁场。

电流产生的磁力
电流产生的磁力

导体的磁场的结果是它将迫使导体上方的磁场并在下面唤醒。

场线就像拉伸的橡皮筋;因此,它将在向下的方向上推动导体,即,压力向下,如图(b)所示。

该示例说,磁场中的承载导体经历了力。以下等式确定电流承载导体上的磁力的大小。

\ begin {align *} f_b = bil \,\,sin \ theta \ neg {align *}

要进行电流,有必要

要进行电流,有必要:

  • 两点之间存在的潜在差异。如果电路中的两个点处于相同的电位,则电流不能流动。
  • 一种电压源或电流源,例如迫使构成电流的自由电子的电池或电池。
  • 带电荷的导体或电线。
  • 电路必须关闭或完整。如果电路打开,则电流不能流动。

这些是制造电流流动所需的条件。下图显示了在闭路中通过的电流。

电流在闭路中流动
在闭合电路中流动的电流

最能描述电流和静电之间的差异

电流和静电之间的主要区别在于,电子或电荷在电流中流过导体。

虽然,在静电中,电荷休息并积聚在物质的表面上。

电流是由于电子的流动,而静电是由于从一个物体到另一个物体的负电荷。

电流只在导体中产生,而静电则在导体或绝缘体中同时产生。

电流如何影响磁极?

我们知道,当电流流动,即电荷运动时,就会产生磁场。如果我们把磁铁保持在磁场中,它会受到一个力。

对于电荷,即电流,如磁极吸引和相对的磁极击退。因此,我们可以说电流通过磁场影响磁极。

用什么仪器来测量电流

一种可以测量电流的仪器叫做安培计。电流表必须与要测量电流的电路串联。

其他各种仪器也用于测量电流。

  • 霍尔效应电流传感器
  • 电流互感器(CT)(仅测量AC)
  • 夹住仪表
  • 并联电阻
  • 磁阻的磁场传感器
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