Curentul electric este…Curentul electric este…

• Curentul electricCurentul electric reprezintă deplasarea dirijată reprezintă deplasarea dirijată a a sarcinilorsarcinilor electriceelectrice. Există două . Există două mărimimărimi fizicefizice care caracterizează curentul electric:care caracterizează curentul electric:

• intensitateaintensitatea curentuluicurentului electric electric, numită adesea , numită adesea simplu tot simplu tot curentul electriccurentul electric, caracterizează global , caracterizează global curentul măsurănd cantitatea de curentul măsurănd cantitatea de sarcinăsarcină electricăelectrică ce străbate secţiunea considerată în unitatea de ce străbate secţiunea considerată în unitatea de timp. Se măsoară în timp. Se măsoară în amperiamperi. .

• densitateadensitatea de de curentcurent este o mărime vectorială este o mărime vectorială asociată fiecărui punct, intensitatea curentului asociată fiecărui punct, intensitatea curentului regăsindu-se ca integrală pe întreaga secţiune a regăsindu-se ca integrală pe întreaga secţiune a conductorului din densitatea de curent. Se conductorului din densitatea de curent. Se măsoară în amperi pe metru pătrat. măsoară în amperi pe metru pătrat.

• Sarcinile electrice în mişcare pot fi Sarcinile electrice în mişcare pot fi purtate de purtate de electronielectroni, , ioniioni sau o sau o combinaţie a acestora. Stabilirea combinaţie a acestora. Stabilirea curentului electric este determinată de curentului electric este determinată de existenţa unei tensiuni între cele două existenţa unei tensiuni între cele două puncte (între care se deplasează puncte (între care se deplasează sarcinile). De asemenea, curentul sarcinile). De asemenea, curentul electric se mai poate stabili dacă un electric se mai poate stabili dacă un circuit închis este influenţat de o circuit închis este influenţat de o tensiune electromotoare.tensiune electromotoare.

Curent continuu, curent Curent continuu, curent alternativalternativ • Dacă mişcarea sarcinilor se face numai într-un singur Dacă mişcarea sarcinilor se face numai într-un singur

sens, avem de-a face cu un curent continuu (generat sens, avem de-a face cu un curent continuu (generat de exemplu de bateria galvanică sau de dinam). Dacă de exemplu de bateria galvanică sau de dinam). Dacă sensul de deplasare alternează în timp, curentul se sensul de deplasare alternează în timp, curentul se numeşte alternativ (alternatorul este un dispozitiv numeşte alternativ (alternatorul este un dispozitiv care generează un asemenea curent). care generează un asemenea curent). CurentulCurentul alternativalternativ folosit în industrie este de obicei (cvasi) folosit în industrie este de obicei (cvasi) sinusoidal, adică intensitatea lui variază ca o funcţie sinusoidal, adică intensitatea lui variază ca o funcţie sinusoidală (în timp).sinusoidală (în timp).

• În cazul redresării curentului alternativ se obţine un În cazul redresării curentului alternativ se obţine un curent continuu de intensitate variabilă, numit şi curent continuu de intensitate variabilă, numit şi pulsatoriupulsatoriu (sau (sau ondulatondulat). Redresarea se poate face cu ). Redresarea se poate face cu ajutorul ajutorul tuburilortuburilor electroniceelectronice ( (diodediode sau duble diode) sau duble diode) sau sau semiconductoarelorsemiconductoarelor (diode, punţi redresoare). (diode, punţi redresoare).

• Transformarea inversă, pentru a obţine curent Transformarea inversă, pentru a obţine curent alternativ din curent continuu, se face cu ajutorul alternativ din curent continuu, se face cu ajutorul unor dispozitive electronice (invertoare) şi este unor dispozitive electronice (invertoare) şi este utilă, de exemplu, la alimentarea de la elemente utilă, de exemplu, la alimentarea de la elemente galvanice sau acumulatoare a unor consumatori galvanice sau acumulatoare a unor consumatori ce au nevoie de curent alternativ (lămpi electrice ce au nevoie de curent alternativ (lămpi electrice pentru avarii, alimentarea unor aparate electrice pentru avarii, alimentarea unor aparate electrice care funcţionează cu curent alternativ de la care funcţionează cu curent alternativ de la acumulatorul autoturismului). De asemenea din acumulatorul autoturismului). De asemenea din curent alternativ se poate obţine curent continuu curent alternativ se poate obţine curent continuu şi cu ajutorul grupurilor comutatrice (un motor şi cu ajutorul grupurilor comutatrice (un motor electric de curent alternativ roteşte un dinam electric de curent alternativ roteşte un dinam pentru a produce curent continuu care să pentru a produce curent continuu care să alimenteze de exemplu electrodul de sudură).alimenteze de exemplu electrodul de sudură).

Curentul electric poate Curentul electric poate produce fenomene diferite:produce fenomene diferite:• căldură, fenomen cunoscut sub numele de căldură, fenomen cunoscut sub numele de efect efect

termictermic sau sau efect efect JouleJoule: : • apariţia unei forţe asupra conductoarelor apariţia unei forţe asupra conductoarelor

străbătute de el aflate în câmp magnetic, străbătute de el aflate în câmp magnetic, cunoscute sub denumirea de forţe cunoscute sub denumirea de forţe electromagnetice sau electromagnetice sau forţe electrodinamice:forţe electrodinamice:

• apariţia unui câmp magnetic (rotativ) în jurul apariţia unui câmp magnetic (rotativ) în jurul conductoarelor pe care le străbate. conductoarelor pe care le străbate.

• transportul de substanţe (electroliza) atunci când transportul de substanţe (electroliza) atunci când purtătorii de sarcină care determină curentul purtătorii de sarcină care determină curentul electric continuu sunt ionii dintr-o soluţie sau electric continuu sunt ionii dintr-o soluţie sau topitură. topitură.

• Efectele curentului electricEfectele curentului electric- efectul termic- efectul termic- efectul magnetic- efectul magnetic- efectul chimic- efectul chimic

Ampermetrul este aparat electric care măsoară intensitatea curentului prin efectele sale. Asfel, există:

- ampermetre magnetoelectrice

-ampermetre feromagnetice

-- ampermetre termice

- ampermetre cu semiconductoare

Legea lui OhmLegea lui Ohm

• Legea lui OhmLegea lui Ohm sau sau legea conducţiei legea conducţiei electriceelectrice, stabileşte legăturile între , stabileşte legăturile între intensitatea curentului electric (I) intensitatea curentului electric (I) dintr-un circuit, tensiunea electrică dintr-un circuit, tensiunea electrică (U) aplicată şi rezistenţa electrică (R) (U) aplicată şi rezistenţa electrică (R) din circuit.din circuit.

• Legea lui OhmLegea lui Ohm se poate aplica şi unei se poate aplica şi unei porţiuni de circuitporţiuni de circuit

• Legea lui Ohm se aplică pentru conductori electrici la Legea lui Ohm se aplică pentru conductori electrici la capetele cărora se aplică tensiuni electrice. Legea lui capetele cărora se aplică tensiuni electrice. Legea lui Ohm spune că într-un circuit Ohm spune că într-un circuit intensitateaintensitatea (I) (I) curentului electric este direct proporţională cu curentului electric este direct proporţională cu tensiuneatensiunea (U) aplicată şi invers proporţională cu (U) aplicată şi invers proporţională cu rezistenţarezistenţa (R) din circuit. Formula matematică a legii (R) din circuit. Formula matematică a legii lui Ohm este:lui Ohm este:

I=U/RI=U/Rundeunde

– II este intensitatea curentului, măsurată în amperi (A); este intensitatea curentului, măsurată în amperi (A); – UU este tensiunea aplicată, măsurată în volţi (V); este tensiunea aplicată, măsurată în volţi (V); – RR este rezistenţa circuitului, măsurată în ohmi (Ω). este rezistenţa circuitului, măsurată în ohmi (Ω).

• Cu alte cuvinte, în cazul unui Cu alte cuvinte, în cazul unui rezistorrezistor a cărui a cărui rezistenţă este constantă, dacă rezistenţă este constantă, dacă tensiuneatensiunea creşte, creşte, intensitateaintensitatea curentului va creşte proportional cu curentului va creşte proportional cu tensiunea şi invers. Un astfel de rezistor care tensiunea şi invers. Un astfel de rezistor care respectă fidel legea lui Ohm se numeşte respectă fidel legea lui Ohm se numeşte rezistor rezistor ohmicohmic..

R=U/IR=U/I

Legile lui KirchhoffLegile lui Kirchhoff

• Numim Numim reţea electricăreţea electrică un circuit un circuit electric care conţine ramificaţii.electric care conţine ramificaţii.

În circuitul din figura 4−1, curentul electric debitat de generator se ramifică în punctul A: o parte dintre purtătorii de sarcină trec prin rezostorul R1, cealaltă parte prin R2.

                                                                              

• Numim Numim nodnod al unei reţele electrice un al unei reţele electrice un punct în care curentul se ramifică punct în care curentul se ramifică

Reţeaua din figura 4−1 are două noduri, notate A, respectiv B.

• Prima lege a lui Kirchhoff (legea Prima lege a lui Kirchhoff (legea curenţilor):curenţilor): Suma algebrică a Suma algebrică a intensităţilor curenţilor care se intensităţilor curenţilor care se întâlnesc într−un nod este nulă.întâlnesc într−un nod este nulă.

• Curenţii îndreptaţi Curenţii îndreptaţi înspreînspre nod sunt nod sunt consideraţi pozitivi (aduc sarcină în nod), consideraţi pozitivi (aduc sarcină în nod), iar curenţii care părăsesc nodul sunt iar curenţii care părăsesc nodul sunt consideraţi negativi (duc sarcină din nod). consideraţi negativi (duc sarcină din nod).

• Prima lege a lui Kirchhoff este o consecinţă Prima lege a lui Kirchhoff este o consecinţă directă a directă a conservării sarcinilor electrice:conservării sarcinilor electrice: purtătorii de sarcină doar purtătorii de sarcină doar trectrec printr−un printr−un nod (sarcinile nu se separă şi nu se nod (sarcinile nu se separă şi nu se recombină într−un nod). recombină într−un nod).

• Numim Numim ochiochi al unei al unei reţele electrice reţele electrice oricare traseu oricare traseu închis în acea reţea închis în acea reţea

• Cu notaţiile din Cu notaţiile din figura 4−3, figura 4−3, traseele traseele abcfaabcfa, , fcdeffcdef şi şi abcdefaabcdefa sunt ochiuri ale sunt ochiuri ale reţelei: pentru reţelei: pentru fiecare, punctul de fiecare, punctul de plecare coincide cu plecare coincide cu punctul de sosire. punctul de sosire.

                                                 

• A doua lege a lui Kirchhoff (legea A doua lege a lui Kirchhoff (legea tensiunilor):tensiunilor): Suma algebrică a Suma algebrică a tensiunilor dintr−un ochi de tensiunilor dintr−un ochi de reţea este nulăreţea este nulă..

A doua lege a lui Kirchhoff este o consecinţă directă a conservării energiei:

revenind în punctul de plecare, energia de interacţiune este aceeaşi

Numim ochi independent al unei reţele electrice un ochi care are cel puţin o latură necomună cu celelalte.

o consecinţă directă a conservării energiei:

Gruparea rezistoarelorGruparea rezistoarelor

• A. A. Gruparea serieGruparea serie

• Două sau mai multe rezistoare sunt Două sau mai multe rezistoare sunt conectate în serie dacă aparţin conectate în serie dacă aparţin aceleiaşi ramuri dintr-o reţea electrică. aceleiaşi ramuri dintr-o reţea electrică. Rezistoarele grupate în serie sunt Rezistoarele grupate în serie sunt parcurse de acelaşi curent electric.parcurse de acelaşi curent electric.

• B. B. Gruparea paralelGruparea paralel

• Două sau mai multe rezistoare sunt Două sau mai multe rezistoare sunt grupate în paralel dacă sunt conectate grupate în paralel dacă sunt conectate între aceleaşi două noduri.între aceleaşi două noduri.

Intensitatea curentului electric I, este o mărime fizică scalară care măsoară sarcina electrică ce străbate secţiunea transversală a unui conductor în unitatea de timp:                               

Indiferent de tipul purtătorilor de sarcină mobili, sensul convenţional al curentului electric este dat de sensul intensităţii câmpului electric, adică sensul scăderii potenţialului.