Na czym polega zjawisko prądu elektrycznego? Jak wyjaśnić czym jest natężenie i napięcie? W tym artykule znajdziesz najważniejsze informacje oraz wzory opisujące zjawisko prądu elektrycznego! Zapraszam do lektury.

Najważniejsze tematy działu prąd elektryczny: prąd elektryczny, napięcie prądu, natężenie prądu, opór prądu, praca prądu, moc prądu

Przygotowujesz się do sprawdzianu?

Kompletne zestawy zadań na sprawdzian z odpowiedziami, rozwiązaniami i punktacją znajdziesz w moim ebooku: Prąd elektryczny. Testy Sprawdzające. A kilka przykładowych zadań na stronie: Testy – prąd elektryczny.

1. Prąd elektryczny

Prąd elektryczny w metalu polega na ukierunkowanym ruchu elektronów swobodnych, od bieguna ujemnego do bieguna dodatniego pod wpływem pola elektrycznego. Dlaczego? Zerknij do artykułu – przepływ prądu.

Umowny kierunek prądu przyjmujemy od bieguna dodatniego do bieguna ujemnego.

2. Napięcie prądu

Napięcie to różnica potencjałów powodująca przepływ prądu. Przykładem źródła napięcia jest bateria, która zamienia energię z reakcji chemicznej na energię elektryczną.

Napięcie między dwoma punktami przewodnika jest równe stosunkowi pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku jednostkowego między tymi punktami przewodnika do tego ładunku.

Zależność tą możemy wyrazić wzorem

U = \large \frac{W}{q}

$U$ – napięcie prądu
$W$ – praca
$q$ – ładunek jednostkowy

Jednostką napięcia jest 1 wolt (1 V). Do pomiaru napięcia prądu służy woltomierz, podłączany równolegle.

Do pomiarów napięcia służy woltomierz podłączony równolegle

3. Natężenie prądu

Natężenie prądu określa ładunek przepływający przez poprzeczny przekrój przewodnika w ciągu jednostki czasu.

$\large I = \frac{q}{t}$

$I$ – natężenie prądu
$q$ – ładunek elektryczny
$t$ – czas

Jednostką natężenia prądu jest 1 amper (1 A).

Związek między jednostką ładunki i natężenia prądu:

1C = 1A \cdot 1s

Używamy również jednostki ładunku 1 amperogodziny (1 Ah ): 1 Ah = 3 600 C

Do pomiaru natężenia prądu służy amperomierz, podłączany szeregowo.

4. Prawo Ohma

Natężenie prądu płynącego przez przewodnik jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego do jego końców.

Natężenie jest efektem przyłożonego napięcia i zachowuje się proporcjonalnie do swojej przyczyny. Przykładowo: gdy przyłożone napięcie wzrośnie dwa razy to spowoduje również dwukrotny wzrost przepływ prądu (natężenia prądu).

Komplet informacji o prawie Ohma znajdziesz na podstronie w całości poświęconej temu zagadnieniu

5. Opór prądu

Stosunek napięcia do natężenia prądu dla danego przewodnika jest stały i nosi nazwę oporu elektrycznego.

R = \frac{U}{I}

$R$ – opór elektryczny
$U$ – napięcie
$I$ – natężenie prądu

Jednostką oporu elektrycznego jest 1 om (1 Ω):

1 \Omega = \frac{1V}{1A}

Opornik ma opór 1 oma jeżeli przyłożone napięcie 1 wolta wywołuje przepływ prądu o natężeniu 1 ampera.

Zależność oporu elektrycznego od rozmiarów przewodnika:

R = \rho \cdot \frac{l}{S}

$R$ – opór elektryczny
$\rho$ – opór właściwy
$I$ – długość przewodnika
$S$ – pole przekroju poprzecznego

Opór właściwy

Opór właściwy jest wielkością charakterystyczną dla danego materiału.

Opór właściwy jest to opór drutu o długości 1 metr i polu przekroju 1 m² lub 1 mm².

5. Połączenie szeregowe odbiorników:

Natężenia prądów płynących przez poszczególne oporniki są takie same.
Napięcie całkowite jest równe sumie napięć na poszczególnych opornikach.
Opór zastępczy R jest równy sumie oporów poszczególnych oporników.

$\large R = r_1 + r_2 + r_3$

6. Połączenie równoległe odbiorników

Napięcie na poszczególnych opornikach jest takie, jak napięcie zasilające.
Natężenie prądu całkowitego jest sumą natężeń płynących przez poszczególne oporniki.
Odwrotność oporu zastępczego R jest równa sumie odwrotności poszczególnych oporników.

$\large \frac{1}{R} = \frac{1}{r_1} + \frac{1}{r_2} + \frac{1}{r_3}$

7. Praca prądu elektrycznego

Praca prądu elektrycznego wyraża się wzorem:

W = U \cdot I \cdot t

$W$ – praca prądu elektrycznego
$U$ – napięcie prądu
$I$ – natężenie prądu
$t$ – czas

8. Moc prądu elektrycznego

Wzór na moc prądu elektrycznego

P = U \cdot I

$P$ – moc prądu elektrycznego
$U$ – napięcie prądu
$I$ – natężenie prądu

Jednostką mocy prądu jest jeden wat: 1 W = 1 V × 1 A

PRZYDATNY ARTYKUŁ?
Udostępnij link innym:

Następny temat:
Przepływ prądu

Pozostałe tematy z działu: Prąd elektryczny

Przepływ prądu | Napięcie elektryczne | Natężenie prądu | Prawo Ohma i Opór elektryczny | Obwód elektryczny | Praca prądu elektrycznego | Moc prądu elektrycznego | Energia elektryczna: Domowa instalacja elektryczna, Izolacja i bezpieczniki, Bezpieczne korzystanie z sieci elektrycznej

Zadania: Przykładowe zadania – prąd elektryczny | Komplety zadań na sprawdzian – Prąd elektryczny