Puterea curentă

Puterea curentă
$\ eu$ , $\J$
Dimensiune	eu
Unități
SI	DAR
Note
scalar

Puterea curentului , de asemenea pur și simplu curent , este o mărime fizică scalară egală cu raportul dintre sarcina electrică care a trecut printr-o anumită suprafață într-o perioadă infinit de mică de timp și durata acestui interval [1] [2] [ 3] : $dQ$ $dt$

I={\frac {dQ}{dt)}

Secțiunea transversală a conductorului este de obicei considerată ca suprafață.

Alegerea denumirii literei corespunde numelui francez al cantității ( franceză intensité du courant ); simbolul este mai rar folosit . $J$

Puterea curentului în Sistemul Internațional de Unități (SI) este măsurată în amperi (simbol: A), amperul este una dintre cele șapte unități SI de bază . 1 A \u003d 1 C / s .

Conceptul de putere a curentului este utilizat pe scară largă în problemele electrice și de circuite . Valoarea este inclusă în legea lui Ohm pentru secțiunea lanțului . $eu$

În ciuda prezenței cuvântului „forță” în numele conceptului, puterea actuală nu este o forță nici ca sens, nici ca dimensiune.

Puterea curentului și densitatea curentului

Puterea curentului este legată de densitatea curentului prin relație

I=\int {\vec {j}}\cdot d{\vec {S}}

Punctul înseamnă produsul scalar , este elementul vectorial al amplasamentului (elementul suprafeței înmulțit cu vectorul normal unitar al acestuia ) și integrarea se realizează pe întreaga zonă a secțiunii. În cel mai simplu caz, atunci când curentul curge la fel de dens, iar secțiunea transversală este perpendiculară pe densitatea curentului (adică ) va fi . $d{\vec {S}}$ $dS$ ${\vec {e}}_{n}$ ${\vec {j}}\parallel {\vec {e}}_{n}$ $I=j\,S$

Forța curentului este mai des folosită în aplicații tehnice, iar densitatea curentului este utilizată în problemele fizice dedicate analizei comportamentului purtătorilor de sarcină .

Originea curentului

Responsabil pentru fluxul de curent este mișcarea ordonată a particulelor încărcate, care sunt de obicei electroni , ioni sau găuri . Densitatea de curent este densitatea de flux a acestor particule. Depinde de încărcare , concentrare și viteza medie a mișcării ordonate . Dacă există un singur fel de particule, atunci [4] . Puterea curentului este vectorul fluxului . $q$ $n$ ${\vec {v}}_{av}$ ${\vec {j}}=qn{\vec {v}}_{av}$ $\vec{j}$

Curent continuu și alternativ

Dacă nu se modifică în timp, curentul se numește constant , iar dacă există o dependență , este variabil. $eu$ $Aceasta)$

În cazul curentului alternativ , puterea curentului instantaneu, puterea medie a curentului (pentru o anumită perioadă finită de timp ), puterea curentului de amplitudine (vârf) și puterea curentului efectiv (egale cu puterea curentului continuu, care alocă aceeași putere) , unde este un timp de integrare suficient de mare. $I=dQ/dt$ $\Delta t$ $I_{av}=\Delta Q/\Delta t$ $Sunt}$ $I_{eff}=(T^{-1}\int I^{2}(t)dt)^{1/2)$ $T$

legea lui Ohm

Conform legii lui Ohm , puterea curentului pentru o secțiune a circuitului este proporțională cu tensiunea aplicată secțiunii circuitului și invers proporțională cu rezistența conductorului acestei secțiuni a circuitului: $eu$ $U$ $R$

I={\frac {U}{R}}

Conform legii lui Ohm pentru un circuit complet,

I={\frac {\varepsilon {R+r}}

unde este rezistența internă a sursei de forță electromotoare . $r$ $\varepsilon$

Puterea disipată într-o sarcină ohmică este calculată ca

P=UI

Folosind legea lui Ohm, aceasta poate fi exprimată în termeni de alte mărimi. Diagrama din dreapta arată relația dintre valorile , , , . $U$ $eu$ $R$ $P$

Măsurarea curentă

Pentru a măsura puterea curentului, se folosește un dispozitiv special - un ampermetru (pentru dispozitivele concepute pentru măsurarea curenților mici, se folosesc și denumirile miliampermetru, microampermetru, galvanometru ). Este inclus în circuitul deschis [5] în locul în care trebuie să măsurați puterea curentului. Principalele metode de măsurare a intensității curentului sunt: magnetoelectrice , electromagnetice și indirecte (prin măsurarea tensiunii cu un voltmetru la o rezistență cunoscută).

Note

↑ FE, 1994 , p. 496.
↑ BESF, 1998 , p. 677.
↑ Myakishev G. Ya.,. Fizică. Clasa a 10-a: manual. pentru învăţământul general. instituții: de bază și solicitate. nivel. - Ed. a XIX-a - M . : Educație, 2010. - S. 290. - 366 p. - ISBN 978-5-09-022776-6 .
↑ Sivukhin D.V. Curs general de fizică. - M . : Fizmatlit , 2004. - T. III. Electricitate. - S. 173-174. — 656 p. — ISBN 5-9221-0227-3 .
↑ Puterea unui curent alternativ poate fi măsurată fără întreruperea circuitului folosind un dispozitiv de măsurare numit clemă metru . Dispozitivele moderne de acest tip pot măsura și curentul continuu.

Literatură

Sivukhin DV Curs general de fizică. - M . : Fizmatlit , 2004. - T. III. Electricitate. - S. 173-174. — 656 p. — ISBN 5-9221-0227-3 .
Enciclopedie fizică. - Moscova: Enciclopedia Sovietică , 1994. - T. 4. - ISBN 978-5-85270-087-2 .
Fizica: un mare dicționar enciclopedic / A. M. Prokhorov (ed.). - a 4-a (repr.) ed. - Moscova: Marea Enciclopedie Rusă , 1998. - (Dicționare enciclopedice mari). — ISBN 978-5-85270-306-4 .