Kekuatan saat ini. Unit saat ini

Dan desain peralatan listrik.

Arus listrik adalah pergerakan searah partikel bermuatan. Kekuatan saat ini adalah sebuah konsep yang menjadi ciri proses ini. Arti fisisnya adalah jumlah muatan yang mengalir melalui penampang konduktor per satuan waktu.

Satuan

Dalam Sistem Satuan Internasional, arus biasanya diukur dalam ampere (A). Inilah yang diputuskan oleh konferensi internasional ahli listrik pada tahun 1881.

Ampere Andre-Marie adalah seorang ilmuwan Perancis yang bekerja di bidang fisika dan matematika dan banyak bekerja dalam studi kelistrikan. Pahalanya di bidang ini begitu tinggi sehingga banyak perwakilan dunia ilmiah menganggap Ampere layak menyandang gelar pendiri elektrodinamika.

Arus 1 A cukup kuat, sehingga satuan miliampere (mA, 0,001 A) dan mikroampere (μA, 10^-6 A) sering digunakan.

Dalam sistem satuan:

• SGSM (elektromagnetik), Yang lebih jarang, arus diukur dalam ampere atau bio. Perbandingan satuannya adalah sebagai berikut: 1 ampere = 0,1 ampere;
• SGSE (elektrostatis) Satuan statampere digunakan. Rasio: 1 amp = 2997924536.843 statamps.

Satuan abampere dan statampere banyak digunakan dalam fisika teoretis.

Rumus

Saat melakukan perhitungan, kuat arus dilambangkan dengan huruf I.

Rumus kuat arus direpresentasikan sebagai berikut: I = q / t, dimana:

• q - muatan, C (coulomb);
• T - waktu, s.

Artinya dimensi ampere: (A) = (C/s). 1 C sama dengan muatan 6,241509343 x 10 18 elektron. Pada tahun 2011, diputuskan untuk mengubah definisi satuan ampere, seperti beberapa lainnya, dengan menghubungkannya dengan muatan elektron.

Dengan diketahui - dan , kuat arus ditentukan oleh I = U / R, dimana:

• U - tegangan, V;
• R adalah hambatan listrik bagian rangkaian, Ohm.

Definisi

Dalam sistem SI, arus sebesar 1 A didefinisikan sebagai arus yang mengalir melalui dua kawat yang panjangnya tak terhingga dengan penampang dapat diabaikan, terletak dalam ruang hampa dan dipisahkan oleh jarak 1 m, menimbulkan gaya tarik menarik di antara keduanya sebesar 2x10. -7 newton (N).

Abamper pada sistem SGSM ditentukan dengan cara yang sama, hanya dalam hal ini gaya diukur dalam dyne, dan jarak diukur dalam sentimeter. Gaya tarik-menarik antar kawat disebabkan oleh adanya medan magnet yang selalu timbul disekitar partikel bermuatan yang bergerak (hukum Bio-Savart).

Pada akhir abad ke-19, definisi berbeda mulai berlaku, berdasarkan kemampuan arus listrik untuk melakukan elektrolisis, yaitu memisahkan berbagai unsur dari suatu larutan.

Kemampuan ini disebabkan oleh fakta bahwa bahan kimia kompleks selalu mengandung dua komponen: zat pengoksidasi dan zat pereduksi.

Zat pengoksidasi menarik elektron dari zat pereduksi dan memperoleh muatan negatif, sedangkan zat pereduksi memperoleh muatan positif.

Ketika arus dialirkan melalui suatu larutan, atom pengoksidasi bermuatan negatif tertarik ke elektroda dengan potensial positif, dan atom zat pereduksi tertarik ke elektroda negatif. Jumlah zat yang dilepaskan bergantung pada jumlah listrik yang melewati larutan.

Selama percobaan, ditentukan bahwa arus 1 A melepaskan 4,025 g logam ini per jam (0,001118 g per detik) dari larutan garam perak.

Kekuatan saat ini dari perangkat yang berbeda

Kekuatan arus yang mengalir di berbagai perangkat dan rangkaian cukup bervariasi, berikut beberapa contohnya:

• alat bantu dengar: 0,7 mA;
• TV plasma 56 inci: 250–290 mA;
• pemanggang roti, oven mini: 5-6 A;
• : 500–830mA;
• pengering rambut: 4,5 A.

Dalam suatu rangkaian listrik

Arus dalam suatu rangkaian listrik mematuhi hukum yang ditemukan oleh G. Kirchhoff:

Pengoperasian sakelar arus sisa, yang biasa dikenal dengan itu, didasarkan pada fenomena ini. Satu kontak perangkat terhubung ke fase, yang lain ke kabel netral, yang pada dasarnya merupakan awal dan akhir rangkaian yang dilayani oleh RCD ini.

Menurut hukum ini, arus di kedua bagian perangkat selama pengoperasian normal rangkaian akan sama, terlepas dari jenis dan daya beban yang terhubung. Jika tiba-tiba muncul perbedaan (arus diferensial), hal ini menandakan adanya kebocoran arus.

Pada gilirannya, kebocoran berarti salah satu dari tiga hal:

1. ada gangguan fasa pada peralatan listrik;
2. telah terjadi kontak antara bagian aktif dan struktur logam yang dibumikan, yang dapat menyebabkan kebakaran.

RCD dirancang sedemikian rupa sehingga mati jika ada arus diferensial. Sinyalnya adalah medan magnet yang muncul di perangkat saat terjadi kebocoran, sedangkan pada arus yang sama, medan magnet yang dihasilkannya saling meniadakan.

Ammeter, tidak seperti voltmeter, dihubungkan secara seri dengan beban, yaitu dalam rangkaian terbuka (voltmeter dihubungkan secara paralel).

Ukuran kabel

Arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar mempunyai dua cara:

• menciptakan medan elektromagnetik;
• menyebabkan pemanasan pada konduktor.

Jika medan magnet diabaikan (kabel tidak dililitkan), hampir seluruh daya saat ini dihabiskan untuk pemanasan.

Penampang kawat untuk arus dan daya

Daya pemanasan ditentukan dengan rumus W = I 2 * R, dimana:

• W - daya pemanas, W;
• I - kekuatan saat ini, A;
• R - resistansi konduktor, Ohm.

Hambatan kabel bergantung pada luasnya: semakin besar, semakin rendah hambatannya. Oleh karena itu, ketika merancang kabel listrik, penting untuk memilih penampang kabel (digunakan tabel khusus) agar tidak terlalu panas pada beban terukur. Jika tidak, isolasi dapat meleleh, diikuti oleh korsleting atau kebakaran.

Arus hubung singkat

Di atas adalah rumus yang menghubungkan kuat arus dengan tegangan dan hambatan: I = U / R. Jelasnya, ketika nilai R mendekati nol, misalnya terdapat pada aluminium dan (digunakan untuk pembuatan inti kabel), kekuatan saat ini cenderung tak terhingga.

Fenomena ini disebut “arus hubung singkat” (SC). Ini terjadi ketika terjadi kontak listrik antara konduktor fasa dan netral, melewati beban.

Arus hubung singkat menyebabkan pemanasan yang signifikan pada kabel, yang dapat menyebabkan kebakaran. Oleh karena itu, jaringan listrik dilindungi dengan perangkat khusus - pemutus arus atau sekering.

Ketika kekuatan arus lebih tinggi dari nilai pengenal, konduktor di dalam perangkat meleleh (sekering) atau relai termal (pemutus sirkuit) terpicu, akibatnya sirkuit terputus.

listrik AC

Melakukan perhitungan menggunakan nilai sesaat cukup merepotkan: Anda harus menghadapi penyelesaian persamaan trigonometri yang sangat sulit. Untuk menyederhanakan tugas, arus bolak-balik diganti dengan nilai efektifnya. Ini setara dengan variabel tertentu, yaitu menghasilkan usaha yang sama.

Nilai efektif arus bolak-balik sinusoidal adalah 1,41 kali lebih kecil dari nilai amplitudonya. Artinya, jika dikatakan arus sebesar 5 A mengalir pada suatu rangkaian arus bolak-balik, maka sebenarnya arus yang ada di dalamnya berfluktuasi antara 7,05 A hingga -7,05 A.

Hal yang sama berlaku untuk tegangan bolak-balik. Artinya, pada jaringan satu fasa 220 volt, tegangan sebenarnya berfluktuasi dengan amplitudo 311 V.

Video tentang topik tersebut

Apa kekuatan saat ini? Penjelasan dalam video:

Kekuatan arus adalah parameter terpenting yang mencirikan keadaan rangkaian listrik. Oleh karena itu, seorang amatir radio seringkali harus mengukurnya dengan menggunakan amperemeter atau. Penting untuk diingat bahwa beberapa perangkat tidak memiliki perlindungan kelebihan beban dan, akibatnya, rentang pengukuran ketika urutan nilai terukur tidak diketahui harus dipilih mulai dari nilai terbesar.

Konsep kekuatan arus adalah dasar dari teknik elektro modern. Tanpa pengetahuan dasar ini, mustahil melakukan perhitungan rangkaian, melakukan operasi kelistrikan, mencegah, mengidentifikasi dan menghilangkan kerusakan pada rangkaian.

Bagaimana hal itu muncul

Untuk memahami apa itu kekuatan arus, Anda harus mengetahui kondisi kemunculannya - keberadaan partikel bermuatan bebas. Ia bergerak melalui konduktor (penampangnya) dari satu titik ke titik lainnya. Fisika arus terdiri dari pergerakan elektron yang teratur, yang dipengaruhi oleh medan listrik dari sumber listrik. Semakin banyak partikel bermuatan yang ditransfer, dan semakin cepat mereka bergerak dalam satu arah, semakin banyak muatan yang mencapai tujuannya.

Selain sumber listrik, elemen rangkaian tertutup adalah kabel penghubung yang dilalui listrik dan konsumen energi (instalasi, resistor).

Informasi tambahan. Dalam konduktor logam, elektron bertindak sebagai pemancar muatan; dalam konduktor gas, ion bertindak; dalam konduktor cair, perpindahan partikel bermuatan dilakukan menggunakan kedua jenis partikel. Pelanggaran urutan lintasan menunjukkan pergerakan muatan yang kacau, di mana rangkaian akan menjadi tidak berenergi.

Definisi

Kuat arus pada suatu penghantar adalah jumlah listrik yang dipindahkan melalui suatu penampang dalam satuan selang waktu. Untuk meningkatkan nilai ini, Anda perlu melepas lampu dari rangkaian atau meningkatkan medan magnet yang dihasilkan oleh baterai.

Satuan pengukuran arus listrik dalam sistem SI (Systeme International) adalah ampere (A), dinamai menurut nama ilmuwan Perancis terkemuka abad ke-19, Andre-Marie Ampere.

Informasi tambahan. Ampere adalah ukuran listrik yang cukup mengesankan. Nilai arus hingga 0,1A menimbulkan bahaya mematikan bagi kehidupan manusia. Bola lampu rumah tangga 100 W yang menyala mentransmisikan sekitar 0,5 A listrik. Dalam pemanas ruangan, nilai ini mencapai 10 A; kalkulator portabel memerlukan seperseribu ampere.

Dalam praktik teknik kelistrikan, pengukuran besaran kecil dapat dinyatakan dalam mikro dan miliampere.

Kekuatan arus ditentukan oleh alat pengukur (ampere atau galvanometer), yang secara berurutan menghubungkannya ke bagian rangkaian yang diinginkan. Jumlah kecil diukur dengan mikro atau miliammeter. Cara utama mencari besaran listrik dengan menggunakan instrumen adalah:

• Magnetoelektrik – dengan nilai arus konstan. Metode ini ditandai dengan peningkatan akurasi dan konsumsi energi yang rendah;
• Elektromagnetik – untuk besaran stasioner dan berubah-ubah. Dengan menggunakan metode ini, arus dalam rangkaian ditemukan sebagai hasil konversi medan magnet menjadi sinyal keluaran sensor modulasi;
• Tidak langsung - berdasarkan pengukuran tegangan pada resistansi yang diketahui. Selanjutnya, hitung nilai yang diinginkan menggunakan hukum Ohm seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Menurut definisi, kekuatan saat ini (SAYA) dapat dicari dengan menggunakan rumus:

Saya = q/t, dimana:

• q – muatan melewati konduktor (C);
• t adalah durasi waktu yang dihabiskan untuk memindahkan partikel.

Rumus kuat arus berbunyi sebagai berikut: nilai I yang diperlukan adalah perbandingan muatan yang melewati penghantar dengan jangka waktu yang digunakan.

Catatan! Kuat arus ditentukan tidak hanya melalui muatannya, tetapi juga dengan rumus perhitungan berdasarkan hukum Ohm, yang menyatakan: kuat arus listrik berbanding lurus dengan tegangan penghantar dan berbanding terbalik dengan hambatannya.

Rumus hukum Ohm akan membantu Anda mencari kekuatan arus, yang terlihat seperti perbandingan:

Saya = U/R, di sini:

• kamu – tegangan (V);
• R – resistensi (Ohm).

Hubungan besaran fisika yang mapan ini digunakan untuk berbagai perhitungan:

• memperhatikan karakteristik sumber tenaga listrik;
• untuk perhitungan pada rangkaian arus ke segala arah;
• untuk rangkaian multifasa.

Catatan! Jika penghantar-penghantar tersebut dihubungkan secara seri, maka listrik masing-masing penghantar tersebut adalah sama. Sambungan paralel menghasilkan sejumlah ampere, yang merupakan jumlah dari nilai arus masing-masing konduktor.

Bagaimana cara mencari daya (laju transfer atau konversi energi) menggunakan nilai saat ini? Untuk melakukan ini, Anda perlu menggunakan rumus:

P = U*I, dimana nilai perkaliannya disebutkan di atas.

Jenis

Dengan listrik konstan dan bolak-balik, kekuatannya bervariasi. Untuk rantai dengan gerakan partikel dalam arah konstan, semua parameter tetap tidak berubah. Suatu spesies variabel mampu mengubah besarannya dengan arah yang sama atau berubah. Besarnya listrik dalam hal ini adalah:

• sesaat, tergantung pada amplitudo dan frekuensi osilasi yang berhubungan dengan frekuensi sudut;
• amplitudo - nilai maksimum arus sesaat untuk periode tertentu;
• efisien - ketika mengubah energi, jumlah panas dari kedua jenis arus adalah sama.

Jaringan listrik rumah tangga mengalirkan arus bolak-balik, yang diubah menjadi arus searah ketika melewati catu daya suatu alat listrik (komputer, TV).

Besaran arus merupakan suatu konsep yang erat kaitannya dengan energi listrik yang mempunyai arti penting bagi kehidupan sehari-hari, perekonomian nasional, dan objek-objek strategis. Apalagi industri ketenagalistrikan merupakan basis perekonomian negara dan vektor penentu pembangunan di dalam negeri dan internasional.

Video

« Fisika - kelas 10"

Listrik- pergerakan terarah partikel bermuatan. Berkat arus listrik, apartemen diterangi, peralatan mesin digerakkan, pembakar kompor listrik dipanaskan, radio beroperasi, dll.

Mari kita pertimbangkan kasus paling sederhana dari gerakan terarah partikel bermuatan - arus searah.

Muatan listrik apa yang disebut elementer?
Berapakah muatan listrik dasar?
Apa perbedaan muatan pada konduktor dan dielektrik?

Ketika partikel bermuatan bergerak dalam suatu konduktor, muatan listrik berpindah dari satu titik ke titik lainnya. Namun, jika partikel bermuatan mengalami gerakan termal acak, seperti elektron bebas dalam logam, maka perpindahan muatan tidak terjadi (Gbr. 15.1, a). Rata-rata penampang konduktor melintasi jumlah elektron yang sama dalam dua arah yang berlawanan. Muatan listrik ditransfer melalui penampang konduktor hanya jika, bersama dengan gerakan acak, elektron ikut serta dalam gerakan terarah (Gbr. 15.1, b). Dalam hal ini, mereka mengatakan bahwa kondektur sedang berjalan listrik.

Arus listrik adalah pergerakan partikel bermuatan yang teratur (terarah).

Arus listrik mempunyai arah tertentu.

Arah arus dianggap sebagai arah pergerakan partikel bermuatan positif.

Jika Anda menggerakkan benda yang umumnya netral, meskipun sejumlah besar elektron dan inti atom bergerak teratur, tidak akan timbul arus listrik. Total muatan yang ditransfer melalui setiap penampang akan sama dengan nol, karena muatan yang berbeda tandanya bergerak dengan kecepatan rata-rata yang sama.

Arah arus bertepatan dengan arah vektor kuat medan listrik. Jika arus dihasilkan oleh pergerakan partikel bermuatan negatif, maka arah arus dianggap berlawanan dengan arah pergerakan partikel.

Pemilihan arah arus tidak terlalu berhasil, karena dalam banyak kasus arus mewakili pergerakan elektron - partikel bermuatan negatif. Pilihan arah arus dibuat pada saat tidak ada yang diketahui tentang elektron bebas dalam logam.

Aksi saat ini.

Kita tidak melihat secara langsung pergerakan partikel dalam suatu konduktor. Adanya arus listrik harus dinilai dari tindakan atau fenomena yang menyertainya.

Pertama, konduktor yang dilalui arus mengalir memanas.

Kedua, arus listrik dapat mengubah komposisi kimia penghantar: misalnya melepaskan komponen kimianya (tembaga dari larutan tembaga sulfat, dll).

Ketiga, arus memberikan gaya pada arus tetangga dan benda yang termagnetisasi. Tindakan arus ini disebut bersifat magnetis.

Jadi, jarum magnet di dekat konduktor pembawa arus berputar. Efek magnetis dari arus, berbeda dengan efek kimia dan termal, adalah yang utama, karena ia memanifestasikan dirinya di semua konduktor tanpa kecuali. Efek kimia dari arus hanya diamati dalam larutan dan lelehan elektrolit, dan pemanasan tidak ada dalam superkonduktor.

Dalam bola lampu pijar, cahaya tampak dipancarkan karena aliran arus listrik, dan motor listrik melakukan kerja mekanis.

Kekuatan saat ini.

Jika arus listrik mengalir dalam suatu rangkaian, ini berarti bahwa muatan listrik terus-menerus ditransfer melalui penampang konduktor.

Muatan yang ditransfer per satuan waktu berfungsi sebagai karakteristik kuantitatif utama arus, yang disebut kekuatan saat ini.

Jika muatan Δq ditransfer melalui penampang konduktor selama waktu Δt, maka nilai rata-rata arusnya sama dengan

Kuat arus rata-rata sama dengan perbandingan muatan Δq yang melewati penampang penghantar selama selang waktu Δt terhadap periode waktu tersebut.

Jika kekuatan arus tidak berubah seiring waktu, maka disebut arus permanen.

Kekuatan arus bolak-balik pada waktu tertentu juga ditentukan oleh rumus (15.1), tetapi jangka waktu Δt dalam hal ini harus sangat kecil.

Kekuatan arus, seperti halnya muatan, adalah besaran skalar. Dia mungkin seperti itu positif, Jadi negatif. Tanda arus bergantung pada arah mana di sekitar rangkaian yang dianggap positif. Kekuatan arus saya > 0 jika arah arus bertepatan dengan arah positif yang dipilih secara kondisional sepanjang konduktor. Kalau tidak, aku< 0.

Hubungan antara kekuatan arus dan kecepatan gerak terarah partikel.

Misalkan sebuah konduktor berbentuk silinder (Gbr. 15.2) mempunyai penampang dengan luas S.

Untuk arah positif arus pada suatu penghantar kita ambil arah dari kiri ke kanan. Muatan setiap partikel akan dianggap sama dengan q 0 . Volume suatu penghantar yang dibatasi oleh penampang 1 dan 2 dengan jarak antar keduanya l mengandung partikel nSΔl, dimana n adalah konsentrasi partikel (pembawa arus). Muatan totalnya dalam volume yang dipilih adalah q = q 0 nSΔl. Jika partikel bergerak dari kiri ke kanan dengan kecepatan rata-rata υ, maka selama waktu tersebut semua partikel yang terkandung dalam volume yang dipertimbangkan akan melewati penampang 2. Oleh karena itu, kuat arusnya sama dengan:

Satuan SI untuk arus adalah ampere (A).

Satuan ini dibuat berdasarkan interaksi magnetik arus.

Ukur kekuatan saat ini amperemeter. Prinsip desain perangkat ini didasarkan pada aksi magnetis arus.

Kecepatan pergerakan elektron yang teratur dalam suatu konduktor.

Mari kita cari kecepatan pergerakan elektron yang teratur dalam konduktor logam. Menurut rumus (15.2) dimana e adalah modulus muatan elektron.

Misalkan kuat arus I = 1 A, dan luas penampang konduktor S = 10 -6 m 2. Modulus muatan elektron e = 1,6 10 -19 C. Jumlah elektron dalam 1 m 3 tembaga sama dengan jumlah atom dalam volume ini, karena salah satu elektron valensi setiap atom tembaga bebas. Bilangan ini adalah n ≈ 8,5 10 28 m -3 (bilangan ini dapat ditentukan dengan menyelesaikan soal 6 dari § 54). Karena itu,

Seperti yang Anda lihat, kecepatan pergerakan elektron yang teratur sangat rendah. Ini berkali-kali lebih kecil dari kecepatan pergerakan termal elektron dalam logam.

Syarat-syarat yang diperlukan bagi adanya arus listrik.

Untuk timbulnya dan adanya arus listrik yang konstan dalam suatu zat, perlu adanya bebas partikel bermuatan.

Namun, ini masih belum cukup untuk terjadinya arus.

Untuk menciptakan dan mempertahankan keteraturan pergerakan partikel bermuatan, diperlukan gaya yang bekerja pada partikel tersebut dalam arah tertentu.

Jika gaya ini berhenti bekerja, maka pergerakan teratur partikel bermuatan akan terhenti karena tumbukan dengan ion kisi kristal logam atau molekul elektrolit netral, dan elektron akan bergerak secara acak.

Seperti kita ketahui, partikel bermuatan dikenai medan listrik dengan gaya:

Biasanya, medan listrik di dalam konduktorlah yang menyebabkan dan mempertahankan pergerakan teratur partikel bermuatan.
Hanya dalam kasus statis, ketika muatan diam, medan listrik di dalam konduktor adalah nol.

Jika terdapat medan listrik di dalam penghantar, maka terdapat beda potensial antara ujung-ujung penghantar tersebut sesuai dengan rumus (14.21). Seperti yang ditunjukkan oleh percobaan, ketika beda potensial tidak berubah seiring waktu, a arus listrik searah. Di sepanjang konduktor, potensial berkurang dari nilai maksimum di salah satu ujung konduktor ke nilai minimum di ujung lainnya, karena muatan positif, di bawah pengaruh gaya medan, bergerak ke arah penurunan potensial.

Apa itu tegangan dan arus?

Hari ini kita akan berbicara tentang konsep paling dasar tentang arus dan tegangan, tanpa pemahaman umum yang tidak mungkin membuat perangkat listrik apa pun.

Jadi apa itu ketegangan?

Sederhananya tegangan- beda potensial antara dua titik dalam suatu rangkaian listrik, diukur dalam Volt. Perlu dicatat bahwa tegangan selalu diukur antara dua titik! Artinya, bila dikatakan tegangan pada kaki pengontrol adalah 3 Volt, berarti beda potensial antara kaki pengontrol dan tanah sama dengan 3 Volt.

Ground (Ground, Zero) adalah suatu titik pada suatu rangkaian listrik yang mempunyai potensial sebesar 0 Volt. Namun, perlu dicatat bahwa tegangan tidak selalu diukur relatif terhadap ground. Misalnya, dengan mengukur tegangan antara dua terminal pengontrol, kita akan memperoleh perbedaan potensial listrik dari titik-titik tersebut dalam rangkaian. Artinya, jika pada satu kaki terdapat 3 Volt (Artinya, titik ini mempunyai potensial 3 Volt terhadap tanah), dan pada kaki kedua sebesar 5 Volt (Sekali lagi, potensial terhadap tanah), kita memperoleh nilai tegangan. sama dengan 2 volt, yang sama dengan beda potensial antara titik 5 dan 3 Volta.

Konsep selanjutnya mengikuti dari konsep tegangan - arus listrik. Dari mata kuliah fisika umum kita mengingat hal itu arus listrik adalah pergerakan terarah partikel bermuatan sepanjang konduktor, diukur dalam Ampere. Partikel bermuatan bergerak karena adanya beda potensial antar titik. Secara umum diterima bahwa arus mengalir dari suatu titik yang bermuatan besar ke titik yang bermuatan lebih kecil. Artinya, tegangan (beda potensial)lah yang menciptakan kondisi aliran arus. Tanpa adanya tegangan, arus tidak mungkin terjadi, yaitu tidak ada arus antar titik yang potensialnya sama.

Dalam perjalanannya, arus menemui hambatan berupa hambatan, sehingga menghambat alirannya. Resistansi diukur dalam Ohm. Kita akan membicarakannya lebih lanjut pada pelajaran berikutnya. Namun, hubungan berikut telah lama terjalin antara arus, tegangan, dan hambatan:

Dimana I - Arus dalam Ampere, U - Tegangan dalam Volt, R - Resistansi dalam Ohm.

Hubungan ini disebut hukum Ohm. Kesimpulan hukum Ohm berikut ini juga benar:

Jika Anda masih memiliki pertanyaan, tanyakan di komentar. Hanya berkat pertanyaan Anda kami dapat meningkatkan materi yang disajikan di situs ini!

Itu saja, pada pelajaran berikutnya kita akan berbicara tentang perlawanan.

Setiap penyalinan, reproduksi, kutipan materi, atau bagiannya, hanya diperbolehkan dengan izin tertulis dari administrasi MKPROG .RU. Penyalinan, kutipan, reproduksi ilegal dapat dihukum oleh hukum!

Mustahil. Konsep arus adalah dasar di mana, seperti sebuah rumah di atas fondasi yang kokoh, perhitungan lebih lanjut dari rangkaian listrik dibangun dan definisi baru diberikan. Kuat arus merupakan salah satu nilai internasional, oleh karena itu satuan ukuran universal adalah Ampere (A).

Arti fisis satuan ini dijelaskan sebagai berikut: arus sebesar satu ampere timbul ketika partikel bermuatan bergerak sepanjang dua penghantar yang panjangnya tak terhingga, di antaranya terdapat jarak satu meter. Dalam hal ini, energi yang dihasilkan pada setiap meter bagian konduktor secara numerik sama dengan 2*10 pangkat -7 Newton. Biasanya ditambahkan bahwa konduktor terletak dalam ruang hampa (yang memungkinkan untuk menetralkan pengaruh media perantara), dan penampangnya cenderung nol (pada saat yang sama, konduktivitas maksimum).

Namun, seperti yang biasanya terjadi, definisi klasik hanya dapat dipahami oleh para ahli yang, pada kenyataannya, tidak lagi tertarik pada dasar-dasarnya. Namun orang yang awam dengan listrik akan semakin bingung. Oleh karena itu, mari kita jelaskan apa itu kekuatan saat ini, secara harfiah “di jari”. Bayangkan sebuah baterai biasa, dari kutubnya terdapat dua kabel berinsulasi yang menuju ke bola lampu. Sebuah saklar dihubungkan ke celah dalam satu kabel. Sebagaimana diketahui dari mata kuliah awal fisika, arus listrik adalah pergerakan partikel-partikel yang mempunyai partikelnya sendiri. Mereka biasanya dianggap sebagai elektron (memang elektronlah yang mempunyai muatan negatif tunggal), meskipun pada kenyataannya semuanya adalah a. sedikit lebih rumit. Partikel-partikel ini merupakan karakteristik bahan konduktif (logam), tetapi dalam media gas, ion juga membawa muatan (ingat istilah “ionisasi” dan “penguraian celah udara”); dalam semikonduktor, konduktivitas tidak hanya elektronik, tetapi juga lubang (muatan positif); dalam larutan elektrolit, konduktivitasnya murni ionik (misalnya, aki mobil). Tapi mari kita kembali ke contoh kita. Di dalamnya, arus membentuk pergerakan elektron bebas. Sampai saklar dihidupkan, rangkaian terbuka, tidak ada tempat bagi partikel untuk bergerak, oleh karena itu kuat arusnya nol. Namun begitu Anda “merakit rangkaiannya”, elektron mengalir dari kutub negatif baterai ke kutub positif, melewati bola lampu dan menyebabkannya bersinar. Gaya yang menyebabkannya bergerak berasal dari medan listrik yang diciptakan oleh baterai (EMF - medan - arus).

Arus adalah rasio muatan terhadap waktu. Faktanya, kita berbicara tentang jumlah listrik yang melewati sebuah konduktor per satuan waktu konvensional. Sebuah analogi dapat dibuat dengan air: semakin banyak keran dibuka, semakin besar volume air yang melewati pipa. Tetapi jika air diukur dalam liter (meter kubik), maka arus diukur dalam jumlah pembawa muatan atau, yang juga berlaku, dalam ampere. Sesederhana itu. Sangat mudah untuk memahami bahwa Anda dapat meningkatkan arus dengan dua cara: dengan melepaskan bola lampu dari rangkaian (hambatan, hambatan gerakan), dan juga dengan meningkatkan medan listrik yang dihasilkan oleh baterai.

Sebenarnya, kita telah sampai pada bagaimana kekuatan arus dihitung dalam kasus umum. Ada banyak rumus: misalnya, untuk rangkaian lengkap yang memperhitungkan pengaruh karakteristik sumber listrik; untuk sistem bolak-balik dan multifase, dll. Namun, semuanya disatukan oleh satu aturan - hukum Ohm yang terkenal. Oleh karena itu, kami sajikan bentuk umumnya (universal):

dimana saya saat ini, dalam Ampere; U adalah tegangan pada terminal sumber listrik, dalam Volt; R adalah resistansi rangkaian atau bagian, dalam Ohm. Ketergantungan ini hanya menegaskan semua hal di atas: peningkatan arus dapat dicapai dengan dua cara, melalui resistansi (bola lampu kita) dan tegangan (parameter sumber).