Calcolatore di amperaggio
Le apparecchiature elettriche che acquistiamo quotidianamente sono etichettate con potenza nominale e tensione nominale, ma altri dati correlati come la corrente non sono etichettati. La nostra pagina può calcolare la corrente degli elettrodomestici tramite la loro tensione e i loro utensili.
Calcolare la corrente delle luci LED ha grandi vantaggi per il circuito. Possiamo scegliere le luci LED in base al carico dell'intero circuito, il che impedisce al nostro circuito di sovraccaricarsi.
Corrente, tensione, resistenza e legge di Ohm
Qual è la corrente?
Il flusso di portatori di carica in un conduttore o semiconduttore è chiamato corrente. La corrente è la portata di una carica elettrica attraverso un mezzo conduttivo in relazione al tempo.
I portatori di carica possono essere elettroni, lacune, protoni, ioni, ecc. Tuttavia, la corrente è solitamente condotta da elettroni e lacune. Non ci sono lacune in un conduttore, quindi conduce la corrente attraverso gli elettroni; Ci sono elettroni e lacune nei semiconduttori, quindi sia gli elettroni che le lacune possono condurre corrente nei semiconduttori.
Il fisico francese André Marie Ampère utilizzò la lettera I come simbolo per la corrente elettrica e diede il suo nome all'unità di misura della corrente elettrica: Ampère o Ampère (A).
In matematica, la velocità della carica (Q) rispetto al tempo può essere espressa come:
Io = dQ/dt
L'unità di carica è il coulomb (C) e 1 coulomb è la quantità di carica trasferita da una corrente di 1 ampere in 1 secondo. 1 coulomb equivale approssimativamente alla carica di 6.25 × 10 ^ 18 elettroni.
Come viene generata la corrente elettrica?
Un atomo è composto da elettroni caricati negativamente, protoni caricati positivamente e neutroni senza carica. Protoni e neutroni hanno una massa maggiore e si trovano al centro dell'atomo, dando origine a un nucleo caricato positivamente. A causa dell'attrazione elettrostatica tra il nucleo e gli elettroni, gli elettroni ruotano sempre attorno al nucleo.
Gli elettroni ruotano attorno al nucleo atomico su orbitali diversi, ognuno con un corrispondente livello di energia. Gli elettroni che sono molto vicini al nucleo atomico hanno un'energia molto bassa, mentre gli elettroni che ruotano in orbite lontane dal nucleo hanno un'energia elevata. Gli elettroni nell'orbita più esterna sono chiamati elettroni di valenza, che sono legati debolmente attorno all'atomo e richiedono solo una piccola quantità di energia per separarli dall'atomo. La forma di energia può essere calore, luce o campo elettrico. Gli elettroni separati dagli elettroni sono chiamati elettroni liberi, che trasferiscono cariche negative da un posto all'altro. Ciò crea una corrente elettrica.
Quando si applica una differenza di potenziale tra due punti in un mezzo conduttore, la corrente fluisce da un potenziale più alto a uno più basso e, maggiore è la differenza di potenziale, maggiore è la corrente che scorre tra i due punti.
Per comprendere meglio la relazione tra corrente, tensione e resistenza, l'acqua in una conduttura dell'acqua può essere usata come metafora per la corrente. Quando si applica pressione alla conduttura, l'acqua nella conduttura scorre. Maggiore è la resistenza della conduttura al flusso dell'acqua, minore è il deflusso dell'acqua.
Come si muove la corrente in un conduttore?
I conduttori sono generalmente fatti di metalli, che sono composti da atomi e hanno interazioni di legame relativamente deboli tra i loro elettroni esterni o di stato di valenza e i loro nuclei atomici. Quando una pila di atomi di metallo si unisce, gli elettroni più esterni possono facilmente riunirsi, dando origine a un gruppo di elettroni che non è vincolato da un nucleo atomico specifico. Una tensione molto piccola può causare lo spostamento dei gruppi di elettroni. Rame, oro, argento e alluminio sono buoni conduttori. Per gli isolanti, non c'è alcun movimento libero di elettroni che formi corrente.
Cos'è la tensione?
In parole povere, la tensione è pressione, la forza che spinge gli elettroni da un punto all'altro, generata da uno squilibrio di cariche. Se la cera e la pelle di pecora vengono strofinate insieme, ciò causerà un eccesso di elettroni (carica negativa) nella cera e una carenza di elettroni (carica positiva) nella lana, con conseguente squilibrio di cariche tra di loro. Questo squilibrio può causare l'attrazione reciproca di due oggetti.
Se si utilizza un filo per collegare cera e lana, gli elettroni fluiranno perché alcuni elettroni in eccesso nella cera torneranno alla lana attraverso il filo, colmando la carenza di elettroni.
Il Sistema Internazionale di Unità per la tensione è volt (V, abbreviato come V), che è uguale al lavoro svolto da una carica positiva unitaria che si muove dal punto A al punto B sotto l'azione di una forza di campo elettrico. La direzione della tensione è definita come la direzione da alto potenziale a basso potenziale. Per comprendere il concetto di tensione, immagina una pompa per l'acqua che pompa acqua. La pompa spinge l'acqua a scorrere nella conduttura. La funzione di una pompa è come la tensione e la funzione dell'acqua è come la carica. Le cariche elettriche richiedono un percorso completamente chiuso per scorrere.
Cos'è la resistenza?
La resistenza sperimentata dalla corrente che scorre attraverso la batteria. Ogni materiale al mondo ha una resistenza alla corrente, e alcuni materiali hanno una resistenza molto bassa, chiamati conduttori. E altri materiali hanno una resistenza molto alta, chiamati isolanti. L'unità di resistenza è ohm (Ω).
La resistenza interna di una batteria solitamente comprende la resistenza ohmica e la resistenza di polarizzazione, mentre la resistenza di polarizzazione comprende anche la resistenza di polarizzazione elettrochimica e la resistenza di polarizzazione di concentrazione.
resistenza ohmica
La resistenza interna ohmica è composta dalla resistenza di materiali quali elettrodi positivi e negativi, elettrolita, diaframma e dalla resistenza di vari componenti. A causa della presenza di resistenza ohmica, la polarizzazione della batteria si verifica quando la corrente scorre attraverso la batteria, comunemente definita polarizzazione ohmica o polarizzazione di resistenza.
Resistenza interna della polarizzazione elettrochimica
Quando la corrente scorre attraverso l'elettrodo, si verifica una polarizzazione elettrochimica e la velocità delle reazioni elettrochimiche sull'elettrodo è in ritardo rispetto alla velocità del movimento degli elettroni sull'elettrodo, causando la polarizzazione elettrochimica. Questa resistenza interna è chiamata resistenza di polarizzazione elettrochimica.
Resistenza interna di polarizzazione della concentrazione
La polarizzazione causata dalla velocità di diffusione degli ioni coinvolti nella reazione nella fase solida che è inferiore alla velocità di reazione dell'elettrodo è chiamata polarizzazione di concentrazione. La resistenza interna generata dalla polarizzazione di concentrazione è chiamata resistenza interna di polarizzazione di concentrazione.
L'entità della resistenza interna di polarizzazione della concentrazione è influenzata da fattori ambientali quali la composizione delle sostanze attive nel materiale dell'elettrodo, la concentrazione dell'elettrolita e la temperatura. La resistenza interna di una batteria può essere un indicatore importante per valutarne le prestazioni e la sua entità influisce direttamente sulla tensione di lavoro, sulla potenza di uscita e su altre prestazioni della batteria. In generale, una fonte di energia chimica pratica dovrebbe avere una bassa resistenza interna.
Legge di Ohm
La legge di Ohm è una legge fondamentale nel campo dell'elettricità. Fu scoperta da George Ohm e prese il suo nome. La legge di Ohm fornisce la relazione tra corrente, tensione e resistenza. Afferma che la tensione su qualsiasi resistore è uguale alla corrente moltiplicata per il resistore.
Vale a dire: U = IR
La legge di Ohm si applica anche ai circuiti a corrente alternata, dove la relazione tra tensione e corrente è più complessa di quella della corrente continua. Poiché la corrente è variabile, oltre alla resistenza, vengono generate anche altre forme di resistenza alla corrente, chiamate reattanza. La combinazione di resistenza e reattanza è chiamata impedenza (Z).
FAQ su corrente, tensione e resistenza
Qual è la direzione del flusso di corrente?
La direzione del movimento delle cariche positive è la direzione del flusso di corrente. All'esterno dell'alimentatore, la direzione del flusso di corrente va dal polo positivo al polo negativo dell'alimentatore.
Nei conduttori metallici, la direzione del movimento degli elettroni è opposta alla direzione del flusso di corrente.
Cos'è la messa a terra protettiva? Quali sono i vantaggi?
La connessione zero protettiva è un metodo per collegare direttamente le parti metalliche dell'apparecchiatura che non sono cariche in circostanze normali al sistema tramite fili. Adottare un metodo di messa a terra protettiva per garantire la sicurezza personale e prevenire incidenti da scosse elettriche.
Qual è il principio di funzionamento della protezione da sovracorrente?
Quando si verifica un cortocircuito fase-fase nella rete elettrica, la corrente aumenta improvvisamente e la tensione diminuisce improvvisamente. La protezione da sovracorrente consiste nell'impostare la corrente di funzionamento del relè di corrente in base ai requisiti di selettività di linea. Quando la corrente di guasto nel circuito raggiunge il valore di funzionamento del relè di corrente, il relè di corrente funziona in base ai requisiti selettivi del dispositivo di protezione, interrompendo selettivamente il circuito di guasto.
Cos'è la tensione sicura?
La tensione che non causa alcun danno ai vari tessuti del corpo umano quando entra in contatto con l'elettricità è chiamata tensione di sicurezza. La tensione di sicurezza è inferiore a 36 V.
Qual è l'intervallo di tensione degli apparecchi elettrici più comunemente utilizzati?
L'intervallo di funzionamento degli elettrodomestici nella maggior parte delle abitazioni e degli ambienti commerciali è 110~240 V.
Il ruolo del filo di terra
La funzione principale di un filo di terra è quella di collegare l'involucro metallico di un'apparecchiatura elettrica alla terra, per prevenire il rischio di scosse elettriche in caso di guasto elettrico.
