Curentul electric

a)sarcina electrica \(\left[ q \right] = 1C = 1A - 1s\)

q>0(pozitiva)

q<0(negativa)

ion pozitiv-atomul care are lipsa de electroni

ion negatic-atom care are surplus de electroni.

b)Curentul electric reprezintă o mișcare ordonata de sarcini electrice.

c)Substanțele pot fi:

-conductoare

-semiconductoare

-izolatoare

În metale purtătorii de sarcina mobile sunt electronii. Curentul electric saionar este curentul în care viteza miscariilor ordonate a sarcinilor electrice este constanta în timp.

Tensiunea electromotoare: se măsoară în Volti \(\left[ E \right] = 1V = \frac{{1J}}{{1C}}\)

Tensiunea electromotoare-este o mărime fizica scalara numeric egala cu lucrul mecanic efectuat de sursa la deplasarea unității de sarcina pozitiva de-a lungul întregului circuit.

Sensul curentului electric-este sensul de mișcare a sarcinilor positive adică de la plusul sursei la minusul sursei în circuit exterior și de la minus la plus în interiorul sursei.

Intensitatea curentului electric:

Este o mărime fundamentală scalară \(I = \frac{g}{t}\ I=∆g/∆t \[I = \frac{{\Delta g}}{{\Delta t}}\)
Intensitatea curentului electric este egala cu raportul dintre sarcina care străbate o secțiune transversala a conductorului și timpul în care e străbătut. Unitatea fundamentala pentru intensitate este Amper-ul [I]=A(amper)

Intensitatea curentului electric se măsoară cu ampermetrul care se leagă în serie și are rezistență internă foarte mică.
→ ampermetrul ideal are rezistenta interna 0.

Tensiunea electrica se măsoară cu voltmetrul care se leagă în paralel și are rezistență internă foarte mare.
→ voltmetrul ideal are rezistenta interna (Rv) infinit de mare.

Tensiunea electrica dintre doua puncte se notează cu ,,U”, se mai numește diferență de potențial dintre cele doua puncte.
\(U = {V_a} - {V_b}\)

Caracteristicile curentului:

Dipolul-componenta care are doua borne de branșare.
\(U = I \cdot R\) căderea de tensiune pe rezistorul R. Reastat(Rezistenta variabila, potentiametru)

Gruparea rezistentelor în serie:
La gruparea în serie intensitatea este aceeași prin fiecare rezistor. Căderea prin fiecare rezistor diferă.
\({U_{A0}} = {U_{AB}} + {U_{BC}} + {U_{CD}}\)
\({\mathop{\rm Re}\nolimits} s = {R_1} + {R_2} + {R_3}........\)

Legiile lui Kirchhoff:

♦ nod de rețea= punctul în care se întâlnesc cel puțin 3 fire.

♦ ramura de rețea= o porțiune dintre doua moduri.

♦ ochi de rețea= un contur închis de circuit.

Prima lege a lui Kirchhoff: → Se refera la nodul de rețea și este o lege de conservare a sarcinii electrice.

Conform acestei legi, suma intensităților curenților (continui) care intră într-un nod de rețea este egală cu suma intensităților curenților care ies din același nod..

→ Sarcina electrică totală ce intră într-un nod de rețea trebuie să fie egală cu sarcina electrică ce iese din acel nod: \(Q_{1}+Q_{4}=Q_{2}+Q_{3}\)
→ Mișcarea sarcinilor electrice (ce intră și ies) efectuându-se în același timp (simultan), se poate scrie: \(i_{1}+i_{4}=i_{2}+i_{3}\) ⇒ Suma algebrica a intensitatiilor curentiilor electrici în modul de rețea este zero. $$i_{1}+i_{4}-i_{2}-i_{3}=0$$

Legea a doua a lui Kirchhoff: → Se refera la ochiul de rețea. Este o lege de conservare a energiei și afirmă:

Suma algebrica a tensiunilor electromotoare de-a lungul unui ochi de rețea este egala cu suma algebrica a caderiilor de tensiune pe fiecare ramura a ochiului de rețea.

Numărul ecuațiilor pentru nod este egala cu numărul nodurilor -1.

Legea a II-a:

\({E_1} - {E_2} - {E_3} = I1\left( {{R_1} + {r_2} + {r_1}} \right) - I2\left( {{R_2} + {r_3}} \right)\)

Ochiul:

\({E_3} + {E_4} - {E_5} = I2\left( {{R_2} + {r_3}} \right) + I3\left( {{R_3} + {r_4} + {r_5}} \right)\)
Numărul ecuațiilor pentru ochi de rețea este egal cu numărul laturiilor- numărul nodurilor+1.
\({U_{AC}} = {U_{{E_1}}}\) (tensiunea la bornele lui E1)
\({U_A} = {U_{{E_1}}} = {E_1} - {I_1} \cdot {r_1}\) ( semnul este dat de sensul curentului prin circuit,daca merge spre =+ daca merge dinspre =-.

Legea lui Ohm:

Un Ohm este rezistenta unui circuit prin care trece un curent cu intensitatea de un amper atunci când la bornele lui se aplica o tensiune de un volt. \(I\frac{E}{{r + R}}\)
Energia și puterea curentului electric.Efectul termic al curentului electric(efect Joule).

Energia:

Energia totala data de o sursa este:
t\({W_E} = E + I + T\)
SAU
\(I = \frac{E}{{r + R}} \to W = \frac{{{E^2}}}{{r + R}} \cdot t\)
SAU
\(W = {I^2}\left( {r + R} \right)t\)
Energia consumata de un rezistor ,,R”( căldură degajata sub efect Jooule)
\({W_R} = U \cdot I \cdot t\) U=căderea de tensiune pe acel rezistor.
\(U = I \cdot R\)
\({W_R} = {I^2} \cdot R \cdot t\)
\(I = \frac{U}{R} \to {W_R} = \frac{{{U^2}}}{R} \cdot t\)
\(\left[ W \right] = 1J = 1N \cdot 1m\)

Puterea electrica:

Puterea totala data de orice sursa este raportul dintre energie si timp.
\({P_E} = \frac{{W \cdot E}}{t} \to P = E \cdot I = \frac{{{E^2}}}{{r + R}} = {I^2}\left( {r + R} \right)\)
Puterea pe o rezistenta( consumata de o rezistenta)
\({P_R} = U \cdot I = {I^2} \cdot R = \frac{{{U^2}}}{R}\)
\({\left[ P \right]_{S.I}} = 1W = \frac{{1J}}{{1s}} \to j = w \cdot s\) Pentru energia electrica se mai folosește și \(KW \cdot h - 1000W \cdot 3600s = 36000000J\)
Puterea este maxima în circuitul exterior daca R=r. În acest caz, randamentul circuitului este 50%.
\(N = \frac{R}{{r \cdot R}}\)

Scurt-circuit-intre doua puncta A și B se realizează un scurt circuit daca intre cele doua puncta se leagă un fir fară rezistenta.
Tensiunea dintre cele doua scurt-circuitate este 0.
Intensitatea printr-un rezistor scurt-circuitat este 0.
Tensiunea la bornele sursei scurt-circuitate este 0.