Forza attuale. Unità attuali

E la progettazione di elettrodomestici.

La corrente elettrica è il movimento unidirezionale di particelle cariche. La forza attuale è un concetto che caratterizza questo processo. Il suo significato fisico è la quantità di carica che scorre attraverso la sezione trasversale di un conduttore nell'unità di tempo.

Unità

Nel Sistema di Unità Internazionali, la corrente viene solitamente misurata in ampere (A). Questo è ciò che decise la conferenza internazionale degli elettricisti nel 1881.

Ampere Andre-Marie è uno scienziato francese che ha lavorato nel campo della fisica e della matematica e ha dedicato molto lavoro allo studio dell'elettricità. I suoi meriti in questo campo sono così alti che molti rappresentanti del mondo scientifico considerano Ampere degno del titolo di fondatore dell'elettrodinamica.

Una corrente di 1 A è piuttosto forte, quindi vengono spesso utilizzate unità di milliampere (mA, 0,001 A) e microampere (μA, 10^-6 A).

Nel sistema di unità:

• SGSM (elettromagnetico), Molto meno comune, la corrente viene misurata in ampere o bio. Il rapporto tra le unità è il seguente: 1 ampere = 0,1 ampere;
• SGSE (elettrostatico) Viene utilizzata l'unità statampere. Rapporto: 1 amp = 2997924536,843 statamp.

Le unità abampere e statampere sono ampiamente utilizzate nella fisica teorica.

Formula

Quando si eseguono i calcoli, la forza attuale è indicata con la lettera I.

La formula per l'intensità della corrente è rappresentata come segue: I = q / t, dove:

• q - carica, C (coulomb);
• T - tempo, s.

Ciò implica la dimensione dell'ampere: (A) = (C/s). 1 C è uguale alla carica di 6,241509343 x 10 18 elettroni. Nel 2011 si è deciso di modificare la definizione dell'unità ampere, come alcune altre, collegandola alla carica di un elettrone.

Con noto - e , la forza attuale è determinata da I = U / R, dove:

• U - tensione, V;
• R è la resistenza elettrica della sezione del circuito, Ohm.

Definizione

Nel sistema SI, una corrente di 1 A è definita come quella che, scorrendo attraverso due fili infinitamente lunghi di sezione trascurabile, posti nel vuoto e separati da una distanza di 1 m, provoca tra loro una forza di attrazione di 2 x 10 -7 newton (N ).

L'amperometro nel sistema SGSM è determinato allo stesso modo, solo che in questo caso la forza è misurata in dine e la distanza è misurata in centimetri. L'attrazione tra i fili è dovuta alla presenza di campi magnetici che si formano sempre attorno a particelle cariche in movimento (legge di Bio-Savart).

Alla fine del XIX secolo vigeva una definizione diversa, basata sulla capacità di una corrente elettrica di effettuare l'elettrolisi, cioè di separare vari elementi da una soluzione.

Questa capacità è dovuta al fatto che le sostanze chimiche complesse contengono sempre due componenti: un agente ossidante e un agente riducente.

L'agente ossidante attrae gli elettroni dall'agente riducente e acquisisce una carica negativa, mentre l'agente riducente acquisisce una carica positiva.

Quando la corrente passa attraverso una soluzione, gli atomi ossidanti caricati negativamente vengono attratti dall'elettrodo con un potenziale positivo e gli atomi dell'agente riducente sono attratti da uno negativo. La quantità di sostanza rilasciata dipende dalla quantità di elettricità passata attraverso la soluzione.

Durante gli esperimenti è stato determinato che una corrente di 1 A libera 4,025 g di questo metallo all'ora (0,001118 g al secondo) da una soluzione di sale d'argento.

Potenza attuale di diversi dispositivi

La forza della corrente che scorre nei diversi dispositivi e circuiti varia notevolmente, ecco alcuni esempi:

• apparecchio acustico: 0,7 mA;
• TV al plasma da 56 pollici: 250–290 mA;
• tostapane, fornetto: 5-6 A;
• : 500–830 mA;
• asciugacapelli: 4,5 A.

In un circuito elettrico

La corrente in un circuito elettrico obbedisce alle leggi scoperte da G. Kirchhoff:

Su questo fenomeno si basa il funzionamento di un interruttore differenziale, comunemente noto come esso. Un contatto del dispositivo è collegato alla fase, l'altro al filo neutro, che sono essenzialmente l'inizio e la fine del circuito servito da questo interruttore differenziale.

Secondo questa legge, le correnti in entrambe le parti del dispositivo durante il normale funzionamento del circuito saranno uguali, indipendentemente dal tipo e dalla potenza del carico collegato. Se improvvisamente appare una differenza (corrente differenziale), ciò indica una perdita di corrente.

A sua volta, una perdita significa una delle tre cose:

1. si è interrotta una fase su un apparecchio elettrico;
2. si è verificato un contatto tra parti in tensione e strutture metalliche messe a terra, cariche di incendio.

L'interruttore differenziale è progettato per spegnersi in presenza di corrente differenziale. Il segnale è il campo magnetico che appare nel dispositivo durante una perdita, mentre a parità di corrente i campi magnetici da essi creati si annullano a vicenda.

Un amperometro, a differenza di un voltmetro, è collegato in serie al carico, cioè in un circuito aperto (il voltmetro è collegato in parallelo).

Dimensione del filo

La corrente elettrica che scorre in un conduttore agisce in due modi:

• crea un campo elettromagnetico;
• provoca il riscaldamento del conduttore.

Se il campo magnetico è trascurabile (il filo non è avvolto), quasi tutta la potenza attuale viene spesa per il riscaldamento.

Sezione del filo per corrente e potenza

La potenza termica è determinata dalla formula W = I 2 * R, dove:

• W - potenza di riscaldamento, W;
• I - forza attuale, A;
• R - resistenza del conduttore, Ohm.

La resistenza dei fili dipende dalla loro area: più è grande, minore è la resistenza. Pertanto, quando si progetta il cablaggio elettrico, è importante selezionare la sezione trasversale dei fili (vengono utilizzate tabelle speciali) in modo che non si surriscaldino al carico nominale. In caso contrario, l'isolamento potrebbe fondersi, con conseguente cortocircuito o incendio.

Corrente di cortocircuito

Sopra c'era una formula che collega l'intensità della corrente con la tensione e la resistenza: I = U / R. Ovviamente, quando il valore di R è vicino allo zero, che si trova, ad esempio, nell'alluminio e (utilizzato per la fabbricazione di nuclei di cavi), la forza attuale tende all'infinito.

Questo fenomeno è chiamato “corrente di corto circuito” (SC). Si verifica quando si verifica un contatto elettrico tra i conduttori di fase e neutro, bypassando il carico.

La corrente di cortocircuito provoca un riscaldamento significativo dei cavi, che può provocare un incendio. Pertanto, le reti elettriche sono protette con dispositivi speciali: interruttori automatici o fusibili.

Quando l'intensità di corrente è superiore al valore nominale, il conduttore all'interno del dispositivo si scioglie (fusibili) o viene attivato il relè termico (interruttori automatici), con conseguente interruzione del circuito.

corrente alternata

Effettuare calcoli utilizzando il valore istantaneo è piuttosto scomodo: si ha a che fare con equazioni trigonometriche estremamente difficili da risolvere. Per semplificare il compito, la corrente alternata viene sostituita dal suo valore effettivo. Ciò equivale ad una data variabile, cioè a produrre lo stesso lavoro.

Il valore efficace di una corrente alternata sinusoidale è 1,41 volte inferiore al suo valore di ampiezza. Cioè, se si dice che in un circuito di corrente alternata scorre una corrente di 5 A, in realtà la corrente al suo interno oscilla tra 7,05 A e -7,05 A.

Lo stesso vale per la tensione alternata. Cioè, in una rete monofase da 220 volt, la tensione fluttua effettivamente con un'ampiezza di 311 V.

Video sull'argomento

Qual è la forza attuale? Spiegazione nel video:

La forza attuale è il parametro più importante che caratterizza lo stato del circuito elettrico. Pertanto, un radioamatore deve spesso misurarlo utilizzando un amperometro o. È importante ricordare che alcuni dispositivi non sono dotati di protezione da sovraccarico e, di conseguenza, il range di misura quando non si conosce l'ordine del valore misurato deve essere selezionato partendo dal valore più grande.

Il concetto di intensità di corrente è la base dell'ingegneria elettrica moderna. Senza queste conoscenze di base è impossibile eseguire calcoli sui circuiti, eseguire operazioni elettriche, prevenire, identificare ed eliminare i danni nel circuito.

Come nasce

Per capire qual è la forza attuale, dovresti conoscere la condizione per la sua comparsa: l'esistenza di particelle con carica gratuita. Si muove attraverso il conduttore (la sua sezione trasversale) da un punto all'altro. La fisica della corrente consiste nel movimento ordinato degli elettroni, sui quali agisce un campo elettrico proveniente da una fonte di energia. Più particelle cariche vengono trasferite e più velocemente si muovono in una direzione, maggiore sarà la carica che raggiungerà la sua destinazione.

Oltre alla fonte di alimentazione, gli elementi di un circuito chiuso collegano i fili attraverso i quali passa l'elettricità e i consumatori di energia (impianti, resistori).

Informazioni aggiuntive. Nei conduttori metallici, gli elettroni agiscono come trasmettitori di carica; nei conduttori gassosi, agiscono gli ioni; nei conduttori liquidi, il trasferimento di particelle cariche viene effettuato utilizzando entrambi i tipi di particelle. La violazione dell'ordine di passaggio indica un movimento caotico di cariche, in cui il circuito verrà diseccitato.

Definizione

L'intensità di corrente in un conduttore è la quantità di elettricità spostata attraverso una sezione trasversale in un intervallo di tempo unitario. Per aumentare questo valore è necessario togliere la lampada dal circuito oppure aumentare il campo magnetico creato dalla batteria.

L'unità di misura della corrente elettrica secondo il sistema SI (Systeme International) è l'ampere (A), dal nome dell'eminente scienziato francese del 19° secolo, Andre-Marie Ampere.

Informazioni aggiuntive. L'ampere è una misura elettrica abbastanza impressionante. Un valore di corrente fino a 0,1 A rappresenta un pericolo mortale per la vita umana. Una lampadina domestica accesa da 100 W trasmette circa 0,5 A di elettricità, in una stufa questo valore raggiunge i 10 A, una calcolatrice portatile avrà bisogno di un millesimo di ampere.

Nella pratica dell'ingegneria elettrica, le misurazioni di piccole quantità possono essere espresse in micro e milliampere.

L'intensità della corrente è determinata da un dispositivo di misurazione (ampere o galvanometro), collegandolo in sequenza alla sezione desiderata del circuito. Piccole quantità vengono misurate con un micro o un milliamperometro. I metodi principali per trovare la quantità di energia elettrica utilizzando gli strumenti sono:

• Magnetoelettrico – con un valore di corrente costante. Questo metodo è caratterizzato da una maggiore precisione e da un basso consumo energetico;
• Elettromagnetico – per quantità stazionarie e variabili. Utilizzando questo metodo, la corrente nel circuito viene rilevata come risultato della conversione del campo magnetico nel segnale di uscita del sensore di modulazione;
• Indiretto: basato sulla misurazione della tensione a una resistenza nota. Successivamente, calcola il valore desiderato utilizzando la legge di Ohm, mostrata di seguito.

Secondo la definizione, la forza attuale (IO) può essere trovato utilizzando la formula:

I = q/t, dove:

• q – carica che passa attraverso il conduttore (C);
• t è la durata del tempo trascorso a spostare le particelle (s).

La formula per l'intensità della corrente è la seguente: il valore richiesto I è il rapporto tra la carica passata attraverso il conduttore e il periodo di tempo utilizzato.

Nota! L'intensità della corrente è determinata non solo dalla carica, ma anche da formule di calcolo basate sulla legge di Ohm, che afferma: l'intensità dell'elettricità è direttamente proporzionale alla tensione del conduttore e inversamente proporzionale alla sua resistenza.

La formula della legge di Ohm ti aiuterà a trovare la forza attuale, che assomiglia al rapporto:

I = U/R, qui:

• U – tensione (V);
• R – resistenza (Ohm).

Questa relazione stabilita di quantità fisiche viene utilizzata per vari calcoli:

• tenendo conto delle caratteristiche della fonte di alimentazione;
• per calcoli in circuiti di corrente di qualsiasi direzione;
• per circuiti multifase.

Nota! Se i conduttori sono collegati in serie, l'elettricità di ciascuno di essi è uguale. Una connessione in parallelo fornisce un numero di ampere, che è la somma dei valori di corrente di ciascun conduttore.

Come trovare la potenza (velocità di trasferimento o conversione di energia) utilizzando il valore corrente? Per fare ciò è necessario utilizzare la formula:

P = U*I, dove i valori moltiplicati sono stati menzionati sopra.

Tipi

Con l'elettricità costante e alternata, la sua forza varia. Per una catena con movimento delle particelle in una direzione costante, tutti i parametri rimangono invariati. Una specie variabile è in grado di cambiare la sua grandezza con la stessa direzione o cambiando direzione. La quantità di elettricità in questo caso è:

• istantaneo, a seconda dell'ampiezza e della frequenza delle oscillazioni associate alla frequenza angolare;
• ampiezza: il valore massimo della corrente istantanea per un certo periodo;
• efficiente: quando si converte l'energia, la quantità di calore proveniente da entrambi i tipi di corrente è la stessa.

Le reti elettriche domestiche trasmettono corrente alternata, che viene convertita in corrente continua quando passa attraverso l'alimentazione di un apparecchio elettrico (computer, TV).

L'entità della corrente è un concetto strettamente correlato all'energia elettrica, che è di grande importanza per la vita quotidiana, l'economia nazionale e gli obiettivi strategici. Inoltre, l'industria dell'energia elettrica è la base economica dello Stato e il vettore determinante dello sviluppo all'interno del paese e a livello internazionale.

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Elettricità- movimento diretto di particelle cariche. Grazie alla corrente elettrica si illuminano gli appartamenti, si mettono in moto le macchine utensili, si riscaldano i fornelli delle stufe elettriche, si accende la radio, ecc.

Consideriamo il caso più semplice di movimento diretto di particelle cariche: corrente continua.

Quale carica elettrica è detta elementare?
Qual è la carica elettrica elementare?
Qual è la differenza tra le cariche in un conduttore e in un dielettrico?

Quando le particelle cariche si muovono in un conduttore, la carica elettrica viene trasferita da un punto all'altro. Tuttavia, se le particelle cariche subiscono un movimento termico casuale, come gli elettroni liberi in un metallo, il trasferimento di carica non avviene (Fig. 15.1, a). La sezione trasversale di un conduttore, in media, attraversa lo stesso numero di elettroni in due direzioni opposte. La carica elettrica viene trasferita attraverso la sezione trasversale di un conduttore solo se, insieme al movimento casuale, gli elettroni partecipano al movimento diretto (Fig. 15.1, b). In questo caso dicono che va il conduttore elettricità.

La corrente elettrica è il movimento ordinato (diretto) di particelle cariche.

La corrente elettrica ha una certa direzione.

Si considera che la direzione della corrente sia la direzione del movimento delle particelle caricate positivamente.

Se muovi un corpo generalmente neutro, nonostante il movimento ordinato di un numero enorme di elettroni e nuclei atomici, non si verificherà alcuna corrente elettrica. La carica totale trasferita attraverso qualsiasi sezione trasversale sarà pari a zero, poiché cariche di segno diverso si muovono con la stessa velocità media.

La direzione della corrente coincide con la direzione del vettore dell'intensità del campo elettrico. Se la corrente è formata dal movimento di particelle cariche negativamente, la direzione della corrente è considerata opposta alla direzione del movimento delle particelle.

La scelta della direzione della corrente non ha molto successo, poiché nella maggior parte dei casi la corrente rappresenta il movimento ordinato degli elettroni, particelle caricate negativamente. La scelta della direzione della corrente è stata fatta in un'epoca in cui non si sapeva nulla sugli elettroni liberi nei metalli.

Azione della corrente.

Non vediamo direttamente il movimento delle particelle in un conduttore. La presenza di corrente elettrica deve essere giudicata dalle azioni o dai fenomeni che la accompagnano.

Innanzitutto, il conduttore attraverso il quale scorre la corrente si riscalda.

In secondo luogo, la corrente elettrica può modificare la composizione chimica del conduttore: ad esempio, rilasciare i suoi componenti chimici (rame da una soluzione di solfato di rame, ecc.).

In terzo luogo, la corrente esercita una forza sulle correnti vicine e sui corpi magnetizzati. Questa azione della corrente si chiama magnetico.

Pertanto, un ago magnetico vicino a un conduttore percorso da corrente ruota. L'effetto magnetico della corrente, a differenza di quello chimico e termico, è il principale, poiché si manifesta in tutti i conduttori senza eccezioni. L'effetto chimico della corrente si osserva solo nelle soluzioni e nelle fusioni di elettroliti e il riscaldamento è assente nei superconduttori.

In una lampadina a incandescenza, a causa del passaggio di corrente elettrica, viene emessa luce visibile e il motore elettrico esegue un lavoro meccanico.

Forza attuale.

Se in un circuito scorre corrente elettrica, significa che attraverso la sezione trasversale del conduttore viene costantemente trasferita una carica elettrica.

La carica trasferita per unità di tempo funge da principale caratteristica quantitativa della corrente, chiamata forza attuale.

Se una carica Δq viene trasferita attraverso la sezione trasversale di un conduttore durante un tempo Δt, il valore medio della corrente è pari a

L'intensità di corrente media è uguale al rapporto tra la carica Δq che passa attraverso la sezione trasversale del conduttore durante l'intervallo di tempo Δt e questo periodo di tempo.

Se la forza attuale non cambia nel tempo, viene chiamata la corrente permanente.

Anche l'intensità della corrente alternata in un dato momento è determinata dalla formula (15.1), ma il periodo di tempo Δt in questo caso dovrebbe essere molto piccolo.

La forza attuale, come la carica, è una quantità scalare. Potrebbe essere come positivo, COSÌ negativo. Il segno della corrente dipende da quale delle direzioni attorno al circuito è considerata positiva. Intensità di corrente I > 0 se la direzione della corrente coincide con la direzione positiva condizionatamente scelta lungo il conduttore. Altrimenti io< 0.

Relazione tra l'intensità della corrente e la velocità del movimento direzionale delle particelle.

Sia un conduttore cilindrico (Fig. 15.2) avere una sezione trasversale con area S.

Per la direzione positiva della corrente in un conduttore prendiamo la direzione da sinistra a destra. La carica di ciascuna particella sarà considerata pari a q 0. Il volume del conduttore, limitato dalle sezioni trasversali 1 e 2 distanti tra loro Δl, contiene particelle nSΔl, dove n è la concentrazione delle particelle (portatori di corrente). La loro carica totale nel volume selezionato è q = q 0 nSΔl. Se le particelle si muovono da sinistra a destra con una velocità media υ, durante il tempo tutte le particelle contenute nel volume in esame passeranno attraverso la sezione trasversale 2. Pertanto, l'intensità della corrente è uguale a:

L'unità SI della corrente è l'ampere (A).

Questa unità è stabilita sulla base dell'interazione magnetica delle correnti.

Misura la forza attuale amperometri. Il principio di progettazione di questi dispositivi si basa sull'azione magnetica della corrente.

La velocità del movimento ordinato degli elettroni in un conduttore.

Troviamo la velocità del movimento ordinato degli elettroni in un conduttore metallico. Secondo la formula (15.2) dove e è il modulo della carica dell'elettrone.

Lasciamo, ad esempio, la forza attuale I = 1 A e l'area della sezione trasversale del conduttore S = 10 -6 m 2. Modulo di carica dell'elettrone e = 1,6 10 -19 C. Il numero di elettroni in 1 m 3 di rame è uguale al numero di atomi in questo volume, poiché uno degli elettroni di valenza di ciascun atomo di rame è libero. Questo numero è n ≈ 8,5 10 28 m -3 (questo numero può essere determinato risolvendo il problema 6 del § 54). Quindi,

Come puoi vedere, la velocità del movimento ordinato degli elettroni è molto bassa. È molte volte inferiore alla velocità del movimento termico degli elettroni nel metallo.

Condizioni necessarie per l'esistenza della corrente elettrica.

Per l'emergere e l'esistenza di una corrente elettrica costante in una sostanza, è necessario avere gratuito particelle cariche.

Tuttavia, ciò non è ancora sufficiente affinché si verifichi una corrente.

Per creare e mantenere il movimento ordinato delle particelle cariche, è necessaria una forza che agisca su di esse in una determinata direzione.

Se questa forza cessa di agire, il movimento ordinato delle particelle cariche cesserà a causa delle collisioni con gli ioni del reticolo cristallino dei metalli o delle molecole neutre degli elettroliti e gli elettroni si muoveranno in modo casuale.

Le particelle cariche, come sappiamo, subiscono l'azione di un campo elettrico con la forza:

Tipicamente, è il campo elettrico all'interno del conduttore che provoca e mantiene il movimento ordinato delle particelle cariche.
Solo nel caso statico, quando le cariche sono a riposo, il campo elettrico all'interno del conduttore è nullo.

Se all'interno del conduttore è presente un campo elettrico, allora esiste una differenza di potenziale tra le estremità del conduttore secondo la formula (14.21). Come ha dimostrato l'esperimento, quando la differenza potenziale non cambia nel tempo, a corrente elettrica continua. Lungo il conduttore, il potenziale diminuisce dal valore massimo su un'estremità del conduttore al minimo sull'altra, poiché la carica positiva, sotto l'influenza delle forze di campo, si muove nella direzione del potenziale decrescente.

Cosa sono la tensione e la corrente?

Oggi parleremo dei concetti più basilari di corrente e tensione, senza una comprensione generale della quale è impossibile costruire qualsiasi dispositivo elettrico.

Allora cos'è la tensione?

In poche parole voltaggio- differenza di potenziale tra due punti di un circuito elettrico, misurato in Volt. Vale la pena notare che la tensione viene sempre misurata tra due punti! Cioè, quando dicono che la tensione sulla gamba del controller è di 3 Volt, significa che la differenza potenziale tra la gamba del controller e la terra è gli stessi 3 Volt.

La terra (Ground, Zero) è un punto in un circuito elettrico con un potenziale di 0 Volt. Tuttavia, vale la pena notare che la tensione non viene sempre misurata rispetto alla terra. Ad esempio, misurando la tensione tra due terminali del controller, otterremo la differenza nei potenziali elettrici di questi punti del circuito. Cioè, se su una gamba ci sono 3 Volt (cioè questo punto ha un potenziale di 3 Volt rispetto a terra) e sulla seconda 5 Volt (di nuovo potenziale rispetto a terra), otteniamo un valore di tensione pari a 2 volt, che equivale alla differenza di potenziale tra i punti 5 e 3 Volta.

Dal concetto di tensione segue il concetto successivo: corrente elettrica. Dal corso di fisica generale lo ricordiamo la corrente elettrica è il movimento diretto di particelle cariche lungo un conduttore, misurato in Ampere. Le particelle cariche si muovono a causa della differenza di potenziale tra i punti. È generalmente accettato che la corrente fluisca da un punto con una carica maggiore a un punto con una carica minore. Cioè è la tensione (differenza di potenziale) che crea le condizioni per il flusso di corrente. In assenza di tensione la corrente è impossibile, cioè non c'è corrente tra punti con uguale potenziale.

Nel suo percorso la corrente incontra un ostacolo sotto forma di resistenza che ne impedisce il flusso. La resistenza si misura in Ohm. Ne parleremo meglio nella prossima lezione. Tuttavia, da tempo è stata stabilita la seguente relazione tra corrente, tensione e resistenza:

Dove I - Corrente in Ampere, U - Tensione in Volt, R - Resistenza in Ohm.

Questa relazione è chiamata legge di Ohm. Sono vere anche le seguenti conclusioni della legge di Ohm:

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Questo è tutto, nella prossima lezione parleremo di resistenza.

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Impossibile. Il concetto di corrente è la base su cui, come una casa su fondamenta affidabili, vengono costruiti ulteriori calcoli dei circuiti elettrici e vengono fornite nuove e nuove definizioni. La forza attuale è uno dei valori internazionali, quindi l'unità di misura universale è Ampere (A).

Il significato fisico di questa unità è spiegato come segue: una corrente di un ampere si verifica quando particelle cariche si muovono lungo due conduttori di lunghezza infinita, tra i quali c'è uno spazio di un metro. In questo caso l'energia generata su ogni metro di conduttore è numericamente pari a 2*10 alla potenza di -7 Newton. Di solito si aggiunge che i conduttori si trovano nel vuoto (che consente di neutralizzare l'influenza del mezzo intermedio) e la loro sezione trasversale tende a zero (allo stesso tempo la conduttività è massima).

Tuttavia, come di solito accade, le definizioni classiche sono comprensibili solo agli specialisti che, di fatto, non sono più interessati alle basi. Ma una persona che non ha familiarità con l'elettricità diventerà ancora più confusa. Spieghiamo quindi qual è la forza attuale, letteralmente “sulle dita”. Immaginiamo una normale batteria, dai cui poli due fili isolati vanno alla lampadina. Un interruttore è collegato allo spazio vuoto in un filo. Come saprai dal corso iniziale di fisica, la corrente elettrica è il movimento di particelle che hanno una propria carica negativa, solitamente considerati elettroni (è proprio l'elettrone ad avere un'unica carica negativa), anche se in realtà tutto è un po' più complicato. Queste particelle sono caratteristiche dei materiali conduttivi (metalli), ma nei mezzi gassosi gli ioni trasportano inoltre carica (ricordare i termini "ionizzazione" e "rottura del traferro"); nei semiconduttori la conduttività non è solo elettronica, ma anche buca (carica positiva); nelle soluzioni elettrolitiche la conduttività è puramente ionica (ad esempio nelle batterie delle automobili). Ma torniamo al nostro esempio. In esso, la corrente forma il movimento degli elettroni liberi. Fino a quando l'interruttore non viene acceso, il circuito è aperto, non c'è nessun posto dove le particelle possano muoversi, quindi l'intensità della corrente è zero. Ma una volta “assemblato il circuito”, gli elettroni corrono dal polo negativo della batteria a quello positivo, passando attraverso la lampadina e facendola brillare. La forza che li fa muovere proviene dal campo elettrico creato dalla batteria (EMF - campo - corrente).

La corrente è il rapporto tra carica e tempo. Cioè, infatti, stiamo parlando della quantità di elettricità che passa attraverso un conduttore per unità di tempo convenzionale. Si può fare un'analogia con l'acqua: più si apre il rubinetto, maggiore sarà il volume d'acqua che passerà attraverso la tubazione. Ma se l'acqua viene misurata in litri (metri cubi), la corrente viene misurata in numero di portatori di carica o, anche questo, in ampere. È così semplice. È facile capire che si può aumentare la corrente in due modi: rimuovendo la lampadina dal circuito (resistenza, ostacolo al movimento), e anche aumentando il campo elettrico creato dalla batteria.

In realtà, siamo arrivati ​​​​a come viene calcolata la forza attuale nel caso generale. Le formule sono molteplici: ad esempio per un circuito completo che tenga conto dell'influenza delle caratteristiche della fonte di alimentazione; per sistemi alternati e multifase, ecc. Tuttavia, sono tutti uniti da un'unica regola: la famosa legge di Ohm. Pertanto, presentiamo la sua forma generale (universale):

dove sono corrente, in Ampere; U è la tensione ai terminali del generatore, in Volt; R è la resistenza del circuito o della sezione, in Ohm. Questa dipendenza non fa che confermare tutto quanto sopra: l'aumento della corrente può essere ottenuto in due modi, attraverso la resistenza (la nostra lampadina) e la tensione (parametro sorgente).