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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Grandezas básicas de corrente elétrica. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Eletricidade para iniciantes A quantidade de eletricidade e força atual. Os efeitos da corrente elétrica podem ser fortes ou fracos. A intensidade da corrente elétrica depende da quantidade de carga que flui pelo circuito em uma determinada unidade de tempo. Quanto mais elétrons se moveram de um pólo para outro da fonte, maior será a carga total transferida pelos elétrons. Essa carga líquida é chamada de quantidade de eletricidade que passa por um condutor. Em particular, o efeito químico da corrente elétrica depende da quantidade de eletricidade, ou seja, quanto maior a carga que passa pela solução eletrolítica, mais substância será depositada no cátodo e no ânodo. Nesse sentido, a quantidade de eletricidade pode ser calculada pesando a massa da substância depositada no eletrodo e conhecendo a massa e a carga de um íon dessa substância. A intensidade da corrente é uma quantidade igual à razão entre a carga elétrica que passa pela seção transversal do condutor e o tempo de seu fluxo. A unidade de carga é o coulomb (C), o tempo é medido em segundos (s). Neste caso, a unidade de corrente é expressa em C/s. Esta unidade é chamada de ampere (A). Para medir a corrente em um circuito, é usado um dispositivo de medição elétrica chamado amperímetro. Para inclusão no circuito, o amperímetro é equipado com dois terminais. Ele está conectado em série ao circuito. Tensão elétrica. Já sabemos que a corrente elétrica é o movimento ordenado de partículas carregadas - os elétrons. Isto é movimento. é criado usando um campo elétrico, que realiza uma certa quantidade de trabalho. Este fenômeno é chamado de trabalho da corrente elétrica. Para movimentar mais carga através de um circuito elétrico em 1 s, o campo elétrico deve realizar mais trabalho. Com base nisso, verifica-se que o funcionamento da corrente elétrica deve depender da intensidade da corrente. Mas há mais um valor do qual depende o trabalho da corrente. Essa quantidade é chamada de tensão. Tensão é a razão entre o trabalho realizado pela corrente em uma determinada seção de um circuito elétrico e a carga que flui através da mesma seção do circuito. O trabalho atual é medido em joules (J), a carga é medida em coulombs (C). Neste sentido, a unidade de medida de tensão será 1 J/C. Esta unidade foi chamada de volt (V). Para que surja tensão em um circuito elétrico, é necessária uma fonte de corrente. Quando o circuito está aberto, a tensão está presente apenas nos terminais da fonte de corrente. Se esta fonte de corrente estiver incluída no circuito, a tensão também surgirá em seções individuais do circuito. A este respeito, uma corrente aparecerá no circuito. Ou seja, podemos dizer resumidamente o seguinte: se não há tensão no circuito, não há corrente. Para medir a tensão, é utilizado um instrumento de medição elétrico denominado voltímetro. Em sua aparência, lembra o amperímetro mencionado anteriormente, com a única diferença de que a letra V está escrita na escala do voltímetro (em vez de A no amperímetro). O voltímetro possui dois terminais, com os quais é conectado em paralelo ao circuito elétrico. Resistência elétrica. Depois de conectar vários condutores e um amperímetro ao circuito elétrico, você pode notar que ao usar condutores diferentes, o amperímetro fornece leituras diferentes, ou seja, neste caso, a intensidade da corrente disponível no circuito elétrico é diferente. Esse fenômeno pode ser explicado pelo fato de diferentes condutores possuírem resistências elétricas diferentes, que é uma grandeza física. Foi nomeado Ohm em homenagem ao físico alemão. Via de regra, unidades maiores são usadas em física: quilo-ohm, mega-ohm, etc. A resistência de um condutor é geralmente indicada pela letra R, o comprimento do condutor é L e a área da seção transversal é S. Neste caso, a resistência pode ser escrita como uma fórmula: R = R * L/S, onde o coeficiente p é chamado de resistividade. Este coeficiente expressa a resistência de um condutor de 1 m de comprimento com área de seção transversal igual a 1 m2. A resistividade é expressa em Ohm x m. Como os fios, via de regra, têm uma seção transversal bastante pequena, suas áreas são geralmente expressas em milímetros quadrados. Neste caso, a unidade de resistividade será Ohm x mm2/m. Na tabela abaixo. A Figura 1 mostra as resistividades de alguns materiais. De acordo com a tabela. 1 fica claro que o cobre tem a resistividade elétrica mais baixa e a liga metálica a mais alta. Além disso, os dielétricos (isoladores) possuem alta resistividade. Capacitância elétrica. Já sabemos que dois condutores isolados um do outro podem acumular cargas elétricas. Este fenômeno é caracterizado por uma grandeza física chamada capacitância elétrica. A capacitância elétrica de dois condutores nada mais é do que a razão entre a carga de um deles e a diferença de potencial entre esse condutor e o vizinho. Quanto menor for a tensão quando os condutores recebem carga, maior será sua capacidade. A unidade de capacitância elétrica é o farad (F). Na prática, são utilizadas frações desta unidade: microfarad (μF) e picofarad (pF). Se você pegar dois condutores isolados um do outro e colocá-los a uma curta distância um do outro, obterá um capacitor. A capacitância de um capacitor depende da espessura de suas placas e da espessura do dielétrico e de sua permeabilidade. Ao reduzir a espessura do dielétrico entre as placas do capacitor, a capacitância deste pode ser significativamente aumentada. Em todos os capacitores, além de sua capacidade, deve ser indicada a tensão para a qual esses dispositivos foram projetados. Tabela 1. Resistividade elétrica de alguns materiais
Trabalho e potência da corrente elétrica. Do exposto, fica claro que a corrente elétrica realiza algum trabalho. Quando os motores elétricos são conectados, a corrente elétrica faz funcionar todos os tipos de equipamentos, movimenta os trens ao longo dos trilhos, ilumina as ruas, aquece as casas e também produz um efeito químico, ou seja, permite a eletrólise, etc. Podemos dizer que o trabalho da corrente em uma determinada seção do circuito é igual ao produto da corrente, tensão e tempo durante o qual o trabalho foi realizado. O trabalho é medido em joules, a tensão em volts, a corrente em amperes e o tempo em segundos. A este respeito, 1 J = 1 V x 1 A x 1 s. A partir disso verifica-se que para medir o trabalho da corrente elétrica devem ser utilizados três instrumentos ao mesmo tempo: um amperímetro, um voltímetro e um relógio. Mas isso é complicado e ineficaz. Portanto, normalmente o trabalho da corrente elétrica é medido com medidores elétricos. Este dispositivo contém todos os dispositivos acima. A potência da corrente elétrica é igual à razão entre o trabalho da corrente e o tempo durante o qual foi realizado. A potência é designada pela letra “P” e é expressa em watts (W). Na prática, utilizam-se quilowatts, megawatts, hectowatts, etc.. Para medir a potência do circuito é necessário usar um wattímetro. Os engenheiros elétricos expressam o trabalho da corrente em quilowatts-hora (kWh). Autor: Smirnova L.N.
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