Електрична напруга
Електрична напруга визначається як різниця електричного потенціалу між двома точками електричного поля.
Використовуючи аналогію водопроводу, ми можемо візуалізувати напругу як різницю висот, яка змушує воду стікати вниз.
V – напруга між точками 2 і 1 у вольтах (V) .
φ 2 – електричний потенціал у точці №2 у вольтах (V).
φ 1 – електричний потенціал у точці # 1 у вольтах (V).
В електричному ланцюзі електрична напруга V у вольтах (V) дорівнює витраті енергії E в джоулях (J)
ділиться на електричний заряд Q в кулонах (С).
V – напруга, виміряна у вольтах (V)
E – енергія, виміряна в джоулях (Дж)
Q – електричний заряд, виміряний в кулонах (C)
Напруга послідовно
Загальна напруга декількох джерел напруги або послідовні перепади напруги є їх сумою.
V T – еквівалентне джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).
V 1 – джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).
V 2 – джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).
V 3 – джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).
Напруга паралельно
Джерела напруги або паралельні перепади напруги мають однакову напругу.
V T – еквівалентне джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).
V 1 – джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).
V 2 – джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).
V 3 – джерело напруги або падіння напруги у вольтах (V).
Дільник напруги
Для послідовного електричного кола з резисторами (або іншим імпедансом) падіння напруги V i на резисторі R i становить:
Закон напруги Кірхгофа (KVL)
Сума падінь напруги на контурі струму дорівнює нулю.
Ланцюг постійного струму
Постійний струм (постійний струм) генерується джерелом постійної напруги, таким як акумулятор або джерело постійної напруги.
Падіння напруги на резисторі можна розрахувати з опору резистора та струму резистора, використовуючи закон Ома:
Розрахунок напруги за законом Ома
V R – падіння напруги на резисторі, виміряне у вольтах (V)
I R – струм струму через резистор, виміряний в амперах (А)
R – опір резистора, виміряний в Омах (Ом)
Ланцюг змінного струму
Змінний струм генерується синусоїдальним джерелом напруги.
Закон Ома
V Z – падіння напруги на навантаженні, виміряне у вольтах (V)
I Z – потік струму через навантаження, виміряний в амперах (А)
Z – імпеданс навантаження, виміряний в Омах (Ом)
Короткочасна напруга
v ( t ) = V max × sin ( ωt + θ )
v (t) – напруга в момент часу t, виміряна у вольтах (V).
V max – максимальна напруга (= амплітуда синуса), виміряна у вольтах (V).
ω – кутова частота, виміряна в радіанах за секунду (рад / с).
t – час, що вимірюється в секундах (с).
θ – фаза синусоїди в радіанах (рад).
Середньоквадратична (ефективна) напруга
V rms = V eff = V max / √ 2 ≈ 0,707 V макс
V rms – середньоквадратичне значення напруги, виміряне у вольтах (V).
V max – максимальна напруга (= амплітуда синуса), виміряна у вольтах (V).
Пікова напруга
Падіння напруги
Падіння напруги – це падіння електричного потенціалу або різниці потенціалів на навантаженні в електричному колі.
Вимірювання напруги
Електрична напруга вимірюється вольтметром. Вольтметр підключений паралельно до вимірюваної складової або схеми.
Вольтметр має дуже високий опір, тому майже не впливає на вимірюваний контур.
Напруга за країною
Напруга змінного струму може різнитися для кожної країни.
Європейські країни використовують 230 В, а країни Північної Америки – 120 В.
Електричний струм
Електричний струм – це швидкість потоку електричного заряду в електричному полі, зазвичай в електричному колі.
Використовуючи аналогію водопровідної труби, ми можемо візуалізувати електричний струм як водний струм, що протікає в трубі.
Електричний струм вимірюється в амперах (амперах).
Розрахунок електричного струму
Електричний струм вимірюється швидкістю потоку електричного заряду в електричному ланцюзі:
i ( t ) = dQ (t) / dt
Миттєвий струм задається похідною електричного заряду від часу.
i (t) – моментний струм I в момент часу t в амперах (A).
Q (t) – моментний електричний заряд у кулонах (C).
I = Δ Q / Δ t
I – сила струму в амперах (А).
ΔQ – це електричний заряд у кулонах (С), який протікає в часі Δt.
Δt – тривалість часу в секундах (с).
Приклад
Коли 5 кулонів протікають через резистор протягом 10 секунд,
струм буде розраховуватись за:
I = Δ Q / Δ t = 5C / 10с = 0,5А
Поточний розрахунок за законом Ома
Струм I R в anps (A) дорівнює напрузі резистора V R у вольтах (V), поділеному на опір R в омах (Ω).
I R = V R / R
Напрям струму
Струм у послідовних ланцюгах
Струм, який протікає через резистори послідовно, рівний у всіх резисторах – так само, як і потік води через одну трубу.
I Total – еквівалентний струм в амперах (А).
I 1 – струм навантаження # 1 в амперах (А).
I 2 – струм навантаження №2 в амперах (А).
I 3 – струм навантаження # 3 в амперах (А).
Струм у паралельних ланцюгах
Струм, який протікає через навантаження паралельно – подібно до течії води через паралельні труби.
Загальний струм I Total – це сума паралельних струмів кожного навантаження:
I Total – еквівалентний струм в амперах (А).
I 1 – струм навантаження # 1 в амперах (А).
I 2 – струм навантаження №2 в амперах (А).
I 3 – струм навантаження # 3 в амперах (А).
Дільник струму
Поточний поділ резисторів паралельно становить
R T = 1 / (1 / R 2 + 1 / R 3 )
Поточний закон Кірхгофа (KCL)
Стик декількох електричних компонентів називається вузлом .
Алгебраїчна сума струмів, що надходять у вузол, дорівнює нулю.
Змінний струм (змінного струму)
Змінний струм генерується синусоїдальним джерелом напруги.
Закон Ома
I Z – потік струму через навантаження, виміряний в амперах (А)
V Z – падіння напруги на навантаженні, виміряне у вольтах (V)
Z – імпеданс навантаження, виміряний в Омах (Ом)
Кутова частота
ω – кутова швидкість, виміряна в радіанах в секунду (рад / с)
f – частота, виміряна в герцах (Гц).
Миттєвий струм
i ( t ) = I піковий гріх ( ωt + θ )
i ( t ) – моментний струм в момент часу t, виміряний в амперах (A).
Ipeak – максимальний струм (= амплітуда синуса), виміряний в амперах (А).
ω – кутова частота, виміряна в радіанах за секунду (рад / с).
t – час, що вимірюється в секундах (с).
θ – фаза синусоїди в радіанах (рад).
Середньоквадратичний (ефективний) струм
I rms = I eff = I пік / √ 2 ≈ 0,707 I пік
Піковий пік струму
Вимірювання струму
Вимірювання струму проводиться шляхом послідовного підключення амперметра до вимірюваного об’єкта, тому весь вимірюваний струм буде протікати через амперметр.
Амперметр має дуже низький опір, тому майже не впливає на вимірювану схему.
Дивіться також
- Закон Ома
- Закони Кірхгофа
- Електричний заряд
- Електрична напруга
- Електричний опір
- Електроенергія
- Резистор
- Конденсатор
- Ампер (підсилювач)
- Електричні блоки
- Електричні калькулятори
- Електричні розрахунки
Радіан за секунду
одиниця кутової швидкості та кутової частоти / З Вікіпедії, безкоштовно енциклопедія
Радіа́н за секу́нду (рад/с) (англ. radian per second, rad⋅s −1 або rad/s) — похідна одиниця SI для вимірювання кутової швидкості, зазвичай позначається грецькою літерою ω (омега) [2] . У радіанах за секунду також вимірюється кутова (циклічна) частота. Радіан за секунду визначається як зміна кута орієнтації об’єкта, вираженого у радіанах за кожну секунду.
| Радіан за секунду | ||||
| Кутова (циклічна) частота ω (у радіанах за секунду) є більшою ніж частота ν (у циклах за секунду, або Гц) у 2π разів, оскільки 2π rad/s відповідає 1 Гц. | ||||
| Загальна інформація | ||||
|---|---|---|---|---|
| Система одиниць | Похідні одиниці SI | |||
| Одиниця | швидкість обертання | |||
| Позначення | рад/с або rad/s; rad⋅s −1 | |||
Кутова частота в один радіан за секунду є еквівалентною «звичайній частоті» величиною 1 2 π <2\pi >>> герц, або циклів за секунду. Це пов’язано з тим, що за один цикл обертового об’єкта виконується кутовий поворот на один оберт (360 градусів), що дорівнює 2 π радіан. Оскільки кут в радіанах є безрозмірнісною величиною у SI, то радіан за секунду є розмірно еквівалентним герцу — обидва визначаються у с −1 .
Один радіан за секунду відповідає приблизно 9,55 обертам за хвилину.
| Кутова (циклічна) частота ω | (Звичайна) частота ν = ω / 2 π > |
|---|---|
| 2π радіан за секунду | точно 1 герц (Гц) |
| 1 радіан за секунду | приблизно 0,159155 Гц |
| 1 радіан за секунду | приблизно 57,29578 градусів за секунду |
| 1 радіан за секунду | приблизно 9,5493 обертів за хвилину (об/хв) |
| 0,1047 радіан за секунду | приблизно 1 об/хв |
Одиниці радіани за секунду використовуються при обчисленні потужності, що передається валом. У Міжнародній системі одиниць (SI), яка широко використовується у фізиці та техніці, потужність p дорівнює добутку швидкості обертання ω (у радіанах за секунду) та крутного моменту T, прикладеного до вала (у ньютон-метрах). При цьому p = ω ⋅ T потужність буде виражена у ватах без використання додаткових коефіцієнтів. В інших системах одиниць знадобиться додатковий множник. Наприклад, якщо помножити кутову швидкість, виражену в обертах за хвилину (об/хв), на крутний момент у фунт-футах [en] , тоді потрібен додатковий коефіцієнт для перетворення результату в одиниці потужності у кінських силах.
Oops something went wrong: