Electrocinetica

1. Electrocinetica

2. Curentul electric este… • Curentul electric reprezintă deplasarea dirijată a sarcinilor electrice. Există două mărimi fizice care caracterizează curentul electric: • intensitatea curentului electric, numită adesea simplu tot curentul electric, caracterizează global curentul măsurănd cantitatea de sarcină electrică ce străbate secţiunea considerată în unitatea de timp. Se măsoară în amperi. • densitatea de curent este o mărime vectorială asociată fiecărui punct, intensitatea curentului regăsindu-se ca integrală pe întreaga secţiune a conductorului din densitatea de curent. Se măsoară în amperi pe metru pătrat.

3. Sarcinile electrice în mişcare pot fi purtate de electroni, ioni sau o combinaţie a acestora. Stabilirea curentului electric este determinată de existenţa unei tensiuni între cele două puncte (între care se deplasează sarcinile). De asemenea, curentul electric se mai poate stabili dacă un circuit închis este influenţat de o tensiune electromotoare.

4. Curent continuu, curent alternativ • Dacă mişcarea sarcinilor se face numai într-un singur sens, avem de-a face cu un curent continuu (generat de exemplu de bateria galvanică sau de dinam). Dacă sensul de deplasare alternează în timp, curentul se numeşte alternativ (alternatorul este un dispozitiv care generează un asemenea curent). Curentul alternativ folosit în industrie este de obicei (cvasi) sinusoidal, adică intensitatea lui variază ca o funcţie sinusoidală (în timp). • În cazul redresării curentului alternativ se obţine un curent continuu de intensitate variabilă, numit şi pulsatoriu (sau ondulat). Redresarea se poate face cu ajutorul tuburilor electronice (diode sau duble diode) sau semiconductoarelor (diode, punţi redresoare).

5. Transformarea inversă, pentru a obţine curent alternativ din curent continuu, se face cu ajutorul unor dispozitive electronice (invertoare) şi este utilă, de exemplu, la alimentarea de la elemente galvanice sau acumulatoare a unor consumatori ce au nevoie de curent alternativ (lămpi electrice pentru avarii, alimentarea unor aparate electrice care funcţionează cu curent alternativ de la acumulatorul autoturismului). De asemenea din curent alternativ se poate obţine curent continuu şi cu ajutorul grupurilor comutatrice (un motor electric de curent alternativ roteşte un dinam pentru a produce curent continuu care să alimenteze de exemplu electrodul de sudură).

6. Curentul electric poate produce fenomene diferite: • căldură, fenomen cunoscut sub numele de efect termic sau efect Joule: • apariţia unei forţe asupra conductoarelor străbătute de el aflate în câmp magnetic, cunoscute sub denumirea de forţe electromagnetice sau forţe electrodinamice: • apariţia unui câmp magnetic (rotativ) în jurul conductoarelor pe care le străbate. • transportul de substanţe (electroliza) atunci când purtătorii de sarcină care determină curentul electric continuu sunt ionii dintr-o soluţie sau topitură.

7. Efectele curentului electric- efectul termic- efectul magnetic- efectul chimic • Ampermetrul este aparat electric care măsoară intensitatea curentului prin efectele sale. Asfel, există: • - ampermetre magnetoelectrice • ampermetre feromagnetice • - ampermetre termice • - ampermetre cu semiconductoare

8. Legea lui Ohm • Legea lui Ohm sau legea conducţiei electrice, stabileşte legăturile între intensitatea curentului electric (I) dintr-un circuit, tensiunea electrică (U) aplicată şi rezistenţa electrică (R) din circuit. • Legea lui Ohm se poate aplica şi unei porţiuni de circuit

9. Legea lui Ohm se aplică pentru conductori electrici la capetele cărora se aplică tensiuni electrice. Legea lui Ohm spune că într-un circuit intensitatea (I) curentului electric este direct proporţională cu tensiunea (U) aplicată şi invers proporţională cu rezistenţa (R) din circuit. Formula matematică a legii lui Ohm este: I=U/R unde • I este intensitatea curentului, măsurată în amperi (A); • U este tensiunea aplicată, măsurată în volţi (V); • R este rezistenţa circuitului, măsurată în ohmi (Ω). • Cu alte cuvinte, în cazul unui rezistor a cărui rezistenţă este constantă, dacă tensiunea creşte, intensitatea curentului va creşte proportional cu tensiunea şi invers. Un astfel de rezistor care respectă fidel legea lui Ohm se numeşte rezistor ohmic. R=U/I

10. Legile lui Kirchhoff • Numim reţea electrică un circuit electric care conţine ramificaţii. În circuitul din figura 4−1, curentul electric debitat de generator se ramifică în punctul A: o parte dintre purtătorii de sarcină trec prin rezostorul R1, cealaltă parte prin R2.

11. Numim nod al unei reţele electrice un punct în care curentul se ramifică Reţeaua din figura 4−1 are două noduri, notate A, respectiv B.

13. Prima lege a lui Kirchhoff (legea curenţilor): Suma algebrică a intensităţilor curenţilor care se întâlnesc într−un nod este nulă. • Curenţii îndreptaţi înspre nod sunt consideraţi pozitivi (aduc sarcină în nod), iar curenţii care părăsesc nodul sunt consideraţi negativi (duc sarcină din nod). • Prima lege a lui Kirchhoff este o consecinţă directă a conservării sarcinilor electrice: purtătorii de sarcină doar trec printr−un nod (sarcinile nu se separă şi nu se recombină într−un nod).

14. Numim ochi al unei reţele electrice oricare traseu închis în acea reţea Cu notaţiile din figura 4−3, traseele abcfa, fcdef şi abcdefa sunt ochiuri ale reţelei: pentru fiecare, punctul de plecare coincide cu punctul de sosire.

15. A doua lege a lui Kirchhoff (legea tensiunilor): Suma algebrică a tensiunilor dintr−un ochi de reţea este nulă. A doua lege a lui Kirchhoff este o consecinţă directă a conservării energiei: revenind în punctul de plecare, energia de interacţiune este aceeaşi Numim ochi independent al unei reţele electrice un ochi care are cel puţin o latură necomună cu celelalte. o consecinţă directă a conservării energiei:

16. Gruparea rezistoarelor • A. Gruparea serie • Două sau mai multe rezistoare sunt conectate în serie dacă aparţin aceleiaşi ramuri dintr-o reţea electrică. Rezistoarele grupate în serie sunt parcurse de acelaşi curent electric. • B. Gruparea paralel • Două sau mai multe rezistoare sunt grupate în paralel dacă sunt conectate între aceleaşi două noduri.

17. Intensitatea curentului electric I, este o mărime fizică scalară care măsoară sarcina electrică ce străbate secţiunea transversală a unui conductor în unitatea de timp: Indiferent de tipul purtătorilor de sarcină mobili, sensul convenţional al curentului electric este dat de sensul intensităţii câmpului electric, adică sensul scăderii potenţialului.

18. Proiect realizat de: Barbu Alina Cls.a X-a F