1. Prąd elektryczny

Prąd elektryczny w metalu polega na uporządkowanym ruchu elektronów, od bieguna ujemnego do bieguna dodatniego pod wpływem pola elektrycznego.

Kierunek prądu

Umowny kierunek prądu przyjmujemy od bieguna dodatniego do bieguna ujemnego.

2. Natężenie prądu

Natężenie prądu określa ładunek przepływający przez poprzeczny przekrój przewodnika w ciągu jednostki czasu.\large I = \frac{q}{t}I=tq

II – natężenie prąduqq – ładunek elektrycznytt – czas

Jednostką natężenia prądu jest  1 amper (1 A).

Związek między jednostką ładunki i natężenia prądu:

1C = 1A \cdot 1s1C=1A1s

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

Do pomiaru natężenia prądu służy amperomierz.

3. Napięcie prądu

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

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=IU

RR – opór elektrycznyUU – napięcieII – natężenie prądu

Jednostką oporu elektrycznego jest 1 om (1 Ω):

1 \Omega = \frac{1V}{1A}=1A1V

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=ρSl

RR – opór elektryczny\rhoρ – opór właściwyII – długość przewodnikaSS – 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_3R=r1+r2+r3

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}R1=r11+r21+r31

7. Praca prądu elektrycznego

Praca prądu elektrycznego wyraża się wzorem:

W = U \cdot I \cdot tW=UIt

WW – praca prądu elektrycznegoUU – napięcie prąduII – natężenie prądutt – czas

8. Moc prądu elektrycznego

Wzór na moc prądu elektrycznego

P = U \cdot IP=UI

PP – moc prądu elektrycznegoUU – napięcie prąduII – natężenie prądu

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