Spotkanie Z Fizyką 8 Sprawdzian Prąd Elektryczny
Prąd elektryczny to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych. Mówiąc prościej, to przepływ elektronów w obwodzie. Aby prąd mógł płynąć, potrzebny jest obwód zamknięty i źródło napięcia.
Natężenie prądu
Natężenie prądu (oznaczane literą I) to ilość ładunku, która przepływa przez poprzeczny przekrój przewodnika w jednostce czasu. Jednostką natężenia prądu jest amper (A). Wzór na natężenie prądu to: I = Q/t, gdzie Q to ładunek, a t to czas.
Na przykład, jeśli przez żarówkę przepływa 2 kulomby ładunku w ciągu 1 sekundy, to natężenie prądu wynosi 2 ampery. Wyższe natężenie prądu oznacza, że przepływa więcej ładunku.
Napięcie elektryczne
Napięcie elektryczne (oznaczane literą U), zwane też różnicą potencjałów, to praca, jaką trzeba wykonać, aby przenieść jednostkowy ładunek między dwoma punktami obwodu. Jednostką napięcia jest wolt (V). Napięcie jest "siłą napędową" prądu.
Bateria ma określone napięcie, na przykład 1.5V. To oznacza, że aby przenieść 1 kulomb ładunku między biegunami baterii, trzeba wykonać pracę 1.5 dżula. Im wyższe napięcie, tym większa "siła" pchająca elektrony.
Prawo Ohma
Prawo Ohma opisuje zależność między napięciem (U), natężeniem (I) i oporem (R). Prawo Ohma mówi, że napięcie jest równe iloczynowi natężenia i oporu: U = I * R. Z tego wzoru możemy wyliczyć także natężenie: I = U/R, lub opór: R = U/I.
Opór elektryczny (oznaczany literą R) to własność przewodnika, która utrudnia przepływ prądu. Jednostką oporu jest om (Ω). Im wyższy opór, tym trudniej elektronom przepłynąć.
Na przykład, jeśli mamy obwód z napięciem 12V i oporem 4Ω, to natężenie prądu wynosi 12V / 4Ω = 3A.
Praca i moc prądu
Praca prądu elektrycznego (oznaczana literą W) to ilość energii, którą prąd zużywa w danym czasie. Jednostką pracy jest dżul (J). Wzór na pracę prądu to: W = U * I * t, gdzie U to napięcie, I to natężenie, a t to czas.
Moc prądu elektrycznego (oznaczana literą P) to ilość pracy wykonanej przez prąd w jednostce czasu. Jednostką mocy jest wat (W). Wzór na moc prądu to: P = U * I. Można też użyć wzorów P = I2 * R lub P = U2 / R.
Na przykład żarówka o mocy 60W, podłączona do napięcia 230V, pobiera prąd o natężeniu około 0.26A (P=U*I, więc I=P/U).
