Calculateur d'ampérage
Les équipements électriques que nous achetons au quotidien sont étiquetés avec la puissance nominale et la tension nominale, mais d'autres données connexes telles que le courant ne sont pas étiquetées. Notre page permet de calculer le courant des appareils électriques grâce à leur tension et à leurs outils.
Le calcul du courant des lampes LED présente de grands avantages pour le circuit. Nous pouvons choisir des lampes LED en fonction de la charge de l'ensemble du circuit, ce qui évite que notre circuit ne soit surchargé.
Courant, tension, résistance et loi d'Ohm
Quel est le courant?
Le flux de porteurs de charge dans un conducteur ou un semi-conducteur est appelé courant. Le courant est le débit d'une charge électrique à travers un milieu conducteur par rapport au temps.
Les porteurs de charge peuvent être des électrons, des trous, des protons, des ions, etc. Cependant, le courant est généralement conduit par des électrons et des trous. Il n'y a pas de trous dans un conducteur, donc il conduit le courant par l'intermédiaire d'électrons ; il y a des électrons et des trous dans les semi-conducteurs, donc les électrons et les trous peuvent conduire le courant dans les semi-conducteurs.
Le physicien français André Marie Ampère a utilisé I comme symbole du courant électrique et a nommé l'unité de courant électrique d'après lui Ampère ou Ampère (A).
En mathématiques, la vitesse de charge (Q) par rapport au temps peut être exprimée comme suit :
Je = dQ/dt
L'unité de charge est le coulomb (C), et 1 coulomb est la quantité de charge transférée par un courant de 1 ampère en 1 seconde. 1 coulomb équivaut approximativement à la charge de 6.25 × 10 ^ 18 électrons.
Comment le courant électrique est-il généré ?
Un atome est composé d'électrons chargés négativement, de protons chargés positivement et de neutrons non chargés. Les protons et les neutrons ont une masse plus importante et sont situés au centre de l'atome, ce qui donne un noyau chargé positivement. En raison de l'attraction électrostatique entre le noyau et les électrons, les électrons tournent toujours autour du noyau.
Les électrons tournent autour du noyau atomique sur différentes orbitales, chacune ayant un niveau d'énergie correspondant. Les électrons qui sont très proches du noyau atomique ont une énergie très faible, tandis que les électrons qui tournent sur des orbites très éloignées du noyau ont une énergie élevée. Les électrons de l'orbite la plus externe sont appelés électrons de valence, qui sont faiblement attachés autour de l'atome et ne nécessitent qu'une petite quantité d'énergie pour les séparer de l'atome. La forme d'énergie peut être la chaleur, la lumière ou un champ électrique. Les électrons séparés des électrons sont appelés électrons libres, qui transfèrent des charges négatives d'un endroit à un autre. Cela crée un courant électrique.
Lorsqu'une différence de potentiel est appliquée entre deux points dans un milieu conducteur, le courant circule d'un potentiel plus élevé vers un potentiel plus bas, et plus la différence de potentiel est élevée, plus le courant circule entre les deux points.
Pour mieux comprendre la relation entre le courant, la tension et la résistance, l'eau dans une conduite d'eau peut être utilisée comme métaphore du courant. Lorsqu'une pression est appliquée sur le tuyau, l'eau s'écoule dans le tuyau. Plus la résistance du tuyau au débit d'eau est grande, plus le débit d'eau est faible.
Comment le courant circule-t-il dans un conducteur ?
Les conducteurs sont généralement constitués de métaux, qui sont composés d'atomes et présentent des interactions de liaison relativement faibles entre leurs électrons extérieurs ou de valence et leurs noyaux atomiques. Lorsqu'un tas d'atomes métalliques se rassemblent, les électrons les plus extérieurs peuvent facilement se rassembler, ce qui donne lieu à un groupe d'électrons qui n'est pas contraint par un noyau atomique spécifique. Une très faible tension peut provoquer le déplacement des groupes d'électrons. Le cuivre, l'or, l'argent et l'aluminium sont de bons conducteurs. Pour les isolants, il n'y a pas de mouvement d'électrons libre qui forme du courant.
Qu'est-ce que la tension ?
En termes simples, la tension est une pression, la force qui pousse les électrons d'un point à un autre, générée par un déséquilibre des charges. Si de la cire et de la peau de mouton sont frottées l'une contre l'autre, cela provoquera un excès d'électrons (charge négative) dans la cire et une pénurie d'électrons (charge positive) dans la laine, ce qui entraînera un déséquilibre des charges entre eux. Ce déséquilibre peut amener deux objets à s'attirer l'un l'autre.
Si un fil est utilisé pour connecter la cire et la laine, les électrons circuleront car certains électrons en excès dans la cire reviendront vers la laine à travers le fil, comblant ainsi le manque d'électrons à cet endroit.
Le système international d'unités de tension est le volt (V, abrégé en V), qui est égal au travail effectué par une charge positive unitaire se déplaçant d'un point A à un point B sous l'action d'une force de champ électrique. La direction de la tension est définie comme la direction allant d'un potentiel élevé à un potentiel faible. Pour comprendre le concept de tension, imaginez une pompe à eau qui pompe de l'eau. La pompe pousse l'eau à s'écouler dans la canalisation. La fonction d'une pompe est comme la tension, et la fonction de l'eau est comme la charge. Les charges électriques nécessitent un chemin complètement fermé pour s'écouler.
Qu'est-ce que la résistance?
La résistance subie par le courant qui traverse la batterie. Chaque matériau au monde a une résistance au courant, et certains matériaux ont une résistance très faible, appelés conducteurs. Et d'autres matériaux ont une résistance très élevée, appelés isolants. L'unité de résistance est l'ohm (Ω).
La résistance interne d'une batterie comprend généralement la résistance ohmique et la résistance de polarisation, et la résistance de polarisation comprend également la résistance de polarisation électrochimique et la résistance de polarisation de concentration.
résistance ohmique
La résistance interne ohmique est composée de la résistance des matériaux tels que les électrodes positives et négatives, l'électrolyte, le diaphragme et la résistance de divers composants. En raison de la présence de résistance ohmique, la polarisation de la batterie se produit lorsque le courant traverse la batterie, ce qu'on appelle communément la polarisation ohmique ou la polarisation de résistance.
Résistance interne de polarisation électrochimique
Lorsque le courant traverse l'électrode, une polarisation électrochimique se produit et la vitesse des réactions électrochimiques sur l'électrode est inférieure à la vitesse de déplacement des électrons sur l'électrode, ce qui provoque une polarisation électrochimique. Cette résistance interne est appelée résistance de polarisation électrochimique.
Résistance interne de polarisation de concentration
La polarisation provoquée par la vitesse de diffusion des ions impliqués dans la réaction dans la phase solide qui est inférieure à la vitesse de réaction de l'électrode est appelée polarisation de concentration. La résistance interne générée par la polarisation de concentration est appelée résistance interne de polarisation de concentration.
L'amplitude de la résistance interne de polarisation de concentration est influencée par des facteurs environnementaux tels que la composition des substances actives dans le matériau de l'électrode, la concentration de l'électrolyte et la température. La résistance interne d'une batterie peut être un indicateur important pour évaluer ses performances, et son amplitude affecte directement la tension de fonctionnement, la puissance de sortie et d'autres performances de la batterie. D'une manière générale, une source d'énergie chimique pratique doit avoir une faible résistance interne.
Loi d'Ohm
La loi d'Ohm est une loi fondamentale dans le domaine de l'électricité. Elle a été découverte par George Ohm et porte son nom. La loi d'Ohm fournit la relation entre le courant, la tension et la résistance. Elle stipule que la tension aux bornes de toute résistance est égale au courant multiplié par la résistance.
À savoir: U = IR
La loi d'Ohm s'applique également aux circuits à courant alternatif, où la relation entre tension et courant est plus complexe que celle du courant continu. Le courant étant variable, en plus de la résistance, d'autres formes de résistance au courant sont également générées, appelées réactance. La combinaison de la résistance et de la réactance est appelée impédance (Z).
FAQ sur le courant, la tension et la résistance
Quelle est la direction du flux de courant
Le sens de déplacement des charges positives est le sens de circulation du courant. En dehors de l'alimentation électrique, le sens de circulation du courant va du pôle positif au pôle négatif de l'alimentation électrique.
Dans les conducteurs métalliques, la direction du mouvement des électrons est opposée à la direction du flux de courant.
Qu'est-ce que la mise à la terre de protection ? Quels sont ses avantages ?
La mise à la terre de protection est une méthode permettant de connecter directement au système les parties métalliques des équipements qui ne sont pas chargées dans des circonstances normales à l'aide de fils. Adoptez une méthode de mise à la terre de protection pour assurer la sécurité personnelle et prévenir les accidents par électrocution.
Quel est le principe de fonctionnement de la protection contre les surintensités ?
Lorsqu'un court-circuit entre phases se produit dans le réseau électrique, le courant augmente soudainement et la tension diminue soudainement. La protection contre les surintensités consiste à régler le courant de fonctionnement du relais de courant en fonction des exigences de sélectivité de ligne. Lorsque le courant de défaut dans le circuit atteint la valeur de fonctionnement du relais de courant, ce dernier fonctionne en fonction des exigences sélectives du dispositif de protection, coupant sélectivement le circuit de défaut.
Qu'est-ce qu'une tension sûre ?
La tension qui ne cause aucun dommage aux différents tissus du corps humain lorsqu'elle entre en contact avec l'électricité est appelée tension de sécurité. La tension de sécurité est inférieure à 36 V.
Quelle est la plage de tension des appareils électriques couramment utilisés ?
La plage de fonctionnement des appareils électriques dans la plupart des ménages et des environnements commerciaux est de 110 à 240 V.
Le rôle du fil de terre
La fonction principale d'un fil de terre est de relier le boîtier métallique de l'équipement électrique à la terre, afin de prévenir le risque de choc électrique en cas de panne électrique.
