电流的定义和计算。
电流是电荷在电场中,通常在电路中的流动速率。
使用水管类比,我们可以将电流形象化为在管道中流动的水流。
电流的测量单位是安培 (amp)。
电流是通过电路中的电荷流速测量的:
i(t) = dQ(t) / dt
瞬时电流由电荷随时间的导数给出。
i(t) 是时刻 t 的瞬时电流 I,单位是安培 (A)。
Q(t) 是库仑 (C) 为单位的瞬时电荷。
t 是时间,单位为秒 (s)。
当电流是恒定的:
I = ΔQ / Δt
I 是电流,单位是安培 (A)。
ΔQ 是在时间区间 Δt 内流动的电荷,单位是库仑 (C)。
Δt 是时间区间,单位是秒 (s)。
当 5 库仑的电荷在 10 秒内流过一个电阻时,
电流的计算方式如下:
I = ΔQ / Δt = 5C / 10s = 0.5A
电流 IR (单位:安培 (A))等于电阻的电压 VR (单位:伏特 (V))除以电阻 R(单位:欧姆 (Ω))。
IR = VR / R
电流类型 | 从 | 到 |
---|---|---|
正电荷 | + | - |
负电荷 | - | + |
传统方向 | + | - |
流过串联电阻的电流在所有电阻中是相等的 - 就像水流过单个管道一样。
ITotal = I1 = I2 = I3 =...
ITotal - 等效电流,单位是安培 (A)。
I1 - 负载 #1 的电流,单位是安培 (A)。
I2 - 负载 #2 的电流,单位是安培 (A)。
I3 - 负载 #3 的电流,单位是安培 (A)。
流过并联负载的电流 - 就像水流过并联管道一样。
总电流 ITotal 是每个负载的并联电流之和:
ITotal = I1 + I2 + I3 +...
ITotal - 等效电流,单位是安培 (A)。
I1 - 负载 #1 的电流,单位是安培 (A)。
I2 - 负载 #2 的电流,单位是安培 (A)。
I3 - 负载 #3 的电流,单位是安培 (A)。
并联电阻的电流分配是
RT = 1 / (1/R2 + 1/R3)
或
I1 = IT × RT / (R1+RT)
多个电气组件的连接点称为 节点。
进入一个节点的电流代数和为零。
∑ Ik = 0
交流电由正弦电压源产生。
IZ = VZ / Z
IZ - 通过负载的电流,单位是安培 (A)
VZ - 负载上的电压降,单位是 伏特 (V)
Z - 负载的阻抗,单位是欧姆 (Ω)
ω = 2π f
ω - 角速度,单位是弧度每秒 (rad/s)
f - 频率,单位是赫兹 (Hz)。
i(t) = Ipeak sin(ωt+θ)
i(t) - 时刻 t 的瞬时电流,单位是安培 (A)。
Ipeak - 最大电流(=正弦的振幅),单位是 安培 (A)。
ω - 角频率,单位是弧度每秒 (rad/s)。
t - 时间,单位是秒 (s)。
θ - 正弦波的相位,单位是弧度 (rad)。
Irms = Ieff = Ipeak / √2 ≈ 0.707 Ipeak
Ip-p = 2Ipeak
电流测量是在将电流表串联连接到被测物体时进行的,因此所有被测 电流将流过电流表。
电流表的电阻非常低,因此几乎不影响被测电路。
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