Amperage-calculator
De elektrische apparatuur die we in ons dagelijks leven kopen, is gelabeld met het nominale vermogen en de nominale spanning, maar andere gerelateerde gegevens zoals stroom zijn niet gelabeld. Onze pagina kan de stroom van elektrische apparaten berekenen via hun spanning en hulpmiddelen.
Het berekenen van de stroomsterkte van LED-lampen heeft grote voordelen voor het circuit. We kunnen LED-lampen kiezen op basis van de belasting van het hele circuit, wat voorkomt dat ons circuit overbelast raakt.
Stroom, spanning, weerstand en de wet van Ohm
Wat is de huidige?
De stroom van ladingdragers in een geleider of halfgeleider wordt stroom genoemd. Stroom is de stroomsnelheid van een elektrische lading door een geleidend medium ten opzichte van de tijd.
Ladingdragers kunnen elektronen, gaten, protonen, ionen, etc. zijn. Stroom wordt echter meestal geleid door elektronen en gaten. Er zitten geen gaten in een geleider, dus geleidt deze stroom door elektronen; Er zitten elektronen en gaten in halfgeleiders, dus zowel elektronen als gaten kunnen stroom geleiden in halfgeleiders.
De Franse natuurkundige André Marie Ampère gebruikte I als symbool voor elektrische stroom en vernoemde de eenheid van elektrische stroom naar hem: Ampère of Ampere (A).
In de wiskunde kan de snelheid van lading (Q) ten opzichte van de tijd als volgt worden uitgedrukt:
Ik = dQ/dt
De eenheid van lading is coulomb (C), en 1 coulomb is de hoeveelheid lading die door een stroom van 1 ampère in 1 seconde wordt overgedragen. 1 coulomb is ongeveer gelijk aan de lading van 6.25 × 10 ^ 18 elektronen.
Hoe wordt elektrische stroom opgewekt?
Een atoom bestaat uit negatief geladen elektronen, positief geladen protonen en ongeladen neutronen. Protonen en neutronen hebben een grotere massa en bevinden zich in het centrum van het atoom, wat resulteert in een positief geladen kern. Vanwege de elektrostatische aantrekkingskracht tussen de kern en elektronen, draaien elektronen altijd rond de kern.
Elektronen roteren rond de atoomkern op verschillende orbitalen, elk met een corresponderend energieniveau. Elektronen die zich heel dicht bij de atoomkern bevinden, hebben een heel lage energie, terwijl elektronen die in banen ver van de kern roteren, een hoge energie hebben. De elektronen in de buitenste baan worden valentie-elektronen genoemd, die losjes rond het atoom zijn bevestigd en slechts een kleine hoeveelheid energie nodig hebben om ze van het atoom te scheiden. De vorm van energie kan warmte, licht of een elektrisch veld zijn. Elektronen die van elektronen zijn gescheiden, worden vrije elektronen genoemd, die negatieve ladingen van de ene naar de andere plaats overbrengen. Dit creëert een elektrische stroom.
Wanneer er een potentiaalverschil wordt aangelegd tussen twee punten in een geleidend medium, vloeit de stroom van een hoger naar een lager potentiaal. Hoe hoger het potentiaalverschil, hoe meer stroom er tussen de twee punten vloeit.
Om een dieper begrip te krijgen van de relatie tussen stroom, spanning en weerstand, kan water in een waterleiding worden gebruikt als metafoor voor stroom. Wanneer er druk op de leiding wordt uitgeoefend, stroomt het water in de leiding. Hoe groter de weerstand van de leiding tegen de waterstroom, hoe kleiner de uitstroom van water.
Hoe beweegt stroom door een geleider?
Geleiders zijn over het algemeen gemaakt van metalen, die zijn samengesteld uit atomen en relatief zwakke bindingsinteracties hebben tussen hun buitenste of valentietoestandselektronen en hun atoomkernen. Wanneer een stapel metaalatomen samenkomt, kunnen de buitenste elektronen zich gemakkelijk verzamelen, wat resulteert in een elektronengroep die niet wordt beperkt door een specifieke atoomkern. Een zeer kleine spanning kan ervoor zorgen dat elektronengroepen bewegen. Koper, goud, zilver en aluminium zijn goede geleiders. Voor isolatoren is er geen vrije elektronenbeweging die stroom vormt.
Wat is spanning?
Simpel gezegd is spanning druk, de kracht die elektronen van het ene punt naar het andere duwt, wat wordt gegenereerd door een onevenwicht van ladingen. Als was en schapenvacht tegen elkaar worden gewreven, zal dit een overschot aan elektronen (negatieve lading) in de was veroorzaken en een tekort aan elektronen (positieve lading) in de wol, wat resulteert in een onevenwicht van ladingen tussen hen. Dit onevenwicht kan ervoor zorgen dat twee objecten elkaar aantrekken.
Als er een draad wordt gebruikt om was en wol te verbinden, zullen er elektronen stromen, omdat een deel van de overtollige elektronen in de was via de draad terugstroomt naar de wol, waardoor het tekort aan elektronen wordt opgevuld.
Het internationale systeem van eenheden voor spanning is volt (V, afgekort als V), wat gelijk is aan het werk dat wordt verricht door een positieve eenheidslading die van punt A naar punt B beweegt onder invloed van een elektrische veldkracht. De richting van spanning wordt gedefinieerd als de richting van hoog potentieel naar laag potentieel. Om het concept van spanning te begrijpen, stel je een waterpomp voor die water pompt. De pomp duwt water om door de pijpleiding te stromen. De functie van een pomp is als spanning, en de functie van water is als lading. Elektrische ladingen vereisen een volledig gesloten pad om te stromen.
Wat is weerstand?
De weerstand die de stroom ondervindt die door de batterij stroomt. Elk materiaal ter wereld heeft een stroomweerstand, en sommige materialen hebben een zeer lage weerstand, geleiders genoemd. En andere materialen hebben een zeer hoge weerstand, isolatoren genoemd. De eenheid van weerstand is ohm (Ω).
De inwendige weerstand van een batterij bestaat doorgaans uit ohmse weerstand en polarisatieweerstand. Polarisatieweerstand bestaat daarnaast ook uit elektrochemische polarisatieweerstand en concentratiepolarisatieweerstand.
ohmse weerstand
Ohmse interne weerstand bestaat uit de weerstand van materialen zoals positieve en negatieve elektroden, elektrolyt, diafragma en de weerstand van verschillende componenten. Vanwege de aanwezigheid van ohmse weerstand treedt batterijpolarisatie op wanneer er stroom door de batterij stroomt, wat gewoonlijk ohmse polarisatie of weerstandspolarisatie wordt genoemd.
Elektrochemische polarisatie interne weerstand
Wanneer er stroom door de elektrode stroomt, treedt er elektrochemische polarisatie op en de snelheid van elektrochemische reacties op de elektrode loopt achter op de snelheid van elektronenbeweging op de elektrode, wat elektrochemische polarisatie veroorzaakt. Deze interne weerstand wordt elektrochemische polarisatieweerstand genoemd.
Concentratie polarisatie interne weerstand
De polarisatie die wordt veroorzaakt doordat de diffusiesnelheid van ionen die betrokken zijn bij de reactie in de vaste fase lager is dan de elektrodereactiesnelheid, wordt concentratiepolarisatie genoemd. De interne weerstand die wordt gegenereerd door concentratiepolarisatie, wordt concentratiepolarisatie-interne weerstand genoemd.
De grootte van de concentratiepolarisatie-interne weerstand wordt beïnvloed door omgevingsfactoren zoals de samenstelling van actieve stoffen in het elektrodemateriaal, elektrolytconcentratie en temperatuur. De interne weerstand van een batterij kan een belangrijke indicator zijn voor het evalueren van de prestaties ervan, en de grootte ervan heeft direct invloed op de werkspanning, het uitgangsvermogen en andere prestaties van de batterij. Over het algemeen moet een praktische chemische energiebron een lage interne weerstand hebben.
De wet van Ohm
De wet van Ohm is een fundamentele wet op het gebied van elektriciteit. Deze werd ontdekt door George Ohm en naar hem vernoemd. De wet van Ohm geeft de relatie tussen stroom, spanning en weerstand. Deze wet stelt dat de spanning over een weerstand gelijk is aan de stroom vermenigvuldigd met de weerstand.
Namelijk: U=IR
De wet van Ohm is ook van toepassing op wisselstroomcircuits, waarbij de relatie tussen spanning en stroom complexer is dan die van gelijkstroom. Omdat stroom variabel is, worden naast weerstand ook andere vormen van stroomweerstand gegenereerd, reactantie genoemd. De combinatie van weerstand en reactantie wordt impedantie (Z) genoemd.
Veelgestelde vragen over stroom, spanning en weerstand
Wat is de richting van de stroom?
De bewegingsrichting van positieve ladingen is de richting van de stroom. Buiten de voeding stroomt de stroomrichting van de positieve pool naar de negatieve pool van de voeding.
In metalen geleiders is de bewegingsrichting van de elektronen tegengesteld aan de richting van de stroom.
Wat is beschermende aarding? Wat zijn de voordelen?
Beschermende nulverbinding is een methode om metalen onderdelen van apparatuur die onder normale omstandigheden niet worden opgeladen, rechtstreeks met het systeem te verbinden met behulp van draden. Pas een beschermende aardingsmethode toe om persoonlijke veiligheid te garanderen en elektrische schokongelukken te voorkomen.
Wat is het werkingsprincipe van overstroombeveiliging?
Wanneer er een fase-tot-fase kortsluitingsfout optreedt in het elektriciteitsnet, zal de stroom plotseling toenemen en de spanning plotseling afnemen. Overstroombeveiliging is om de bedrijfsstroom van het stroomrelais in te stellen volgens de vereisten van lijnselectiviteit. Wanneer de foutstroom in het circuit de bedrijfswaarde van het stroomrelais bereikt, werkt het stroomrelais volgens de selectieve vereisten van het beveiligingsapparaat, waarbij het foutcircuit selectief wordt afgesloten.
Wat is een veilige spanning?
De spanning die geen schade aan verschillende weefsels van het menselijk lichaam veroorzaakt wanneer het in contact komt met elektriciteit, wordt veilige spanning genoemd. De veilige spanning is lager dan 36V.
Wat is het spanningsbereik van veelgebruikte elektrische apparaten?
Het werkbereik van elektrische apparaten in de meeste huishoudens en commerciële omgevingen is 110~240V.
De rol van de aarddraad
De belangrijkste functie van een aardingsdraad is om de metalen behuizing van elektrische apparatuur met de aarde te verbinden, om het risico op een elektrische schok bij een stroomstoring te voorkomen.
