Curentul Electric

REFERAT LA FIZICA

Nume: Doboș AdinaClasa: a-X-a ȘProfesor: Apostol Ghiță

Definitie

• Curentul electric reprezintă deplasarea dirijată a sarcinilor electrice. Există două mărimi fizice care caracterizează curentul electric:

• intensitatea curentului electric, numită adesea simplu tot curentul electric, caracterizează global curentul măsurănd cantitatea de sarcină electrică ce străbate secţiunea considerată în unitatea de timp. Se măsoară în amperi.

• densitatea de curent este o mărime vectorială asociată fiecărui punct, intensitatea curentului regăsindu-se ca integrală pe întreaga secţiune a conductorului din densitatea de curent. Se măsoară în amperi pe metru pătrat.

Caracteristici

• Sarcinile electrice în mişcare pot fi purtate de electroni, ioni sau o combinaţie a acestora. Stabilirea curentului electric este determinată de existenţa unei tensiuni între cele două puncte (între care se deplasează sarcinile). De asemenea, curentul electric se mai poate stabili dacă un circuit închis este influenţat de o tensiune electromotoare.

Intensitatea curentului electric

• Intensitatea curentului electric, numită şi intensitate electrică sau simplu curentul este o mărime fizică scalară ce caracterizează curentul electric şi măsoară sarcina electrică ce traversează secţiunea unui conductor în unitatea de timp.

• Unitatea de măsură în Sistemul Internaţional este amperul (A), si este egal cu intensitatea curentului electric care trece prin doi conductori identici expusi in vid intre care exista o forta de 2·10-7 N.

• Conform legilor lui Kirchoff, în fiecare nod al unui circuit electric, suma intensităţilor curenţilor care intră în acel nod (considerate pozitive dacă curentul intră în nod şi negative dacă curentul iese din nod) este zero.

• Dacă secţiunea conductorului nu poate fi considerată neglijabil de mică şi este necesar să se descrie repartiţia curentului electric pe suprafaţa secţiunii, atunci curgerea curentului electric se caracterizează printr-o altă mărime fizică, densitatea de curent.

Curent continuu, curent alternativ

• Dacă mişcarea sarcinilor se face numai într-un singur sens, avem de-a face cu un curent continuu (generat de exemplu de bateria galvanică sau de dinam). Dacă sensul de deplasare alternează în timp, curentul se numeşte alternativ (alternatorul este un dispozitiv care generează un asemenea curent). Curentul alternativ folosit în industrie este de obicei (cvasi) sinusoidal, adică intensitatea lui variază ca o funcţie sinusoidală (în timp).

• În cazul redresării curentului alternativ se obţine un curent continuu de intensitate variabilă, numit şi pulsatoriu (sau ondulat). Redresarea se poate face cu ajutorul tuburilor electronice (diode sau duble diode) sau semiconductoarelor (diode, punţi redresoare).

• Transformarea inversă, pentru a obţine curent alternativ din curent continuu, se face cu ajutorul unor dispozitive electronice (invertoare) şi este utilă, de exemplu, la alimentarea de la elemente galvanice sau acumulatoare a unor consumatori ce au nevoie de curent alternativ (lămpi electrice pentru avarii, alimentarea unor aparate electrice care funcţionează cu curent alternativ de la acumulatorul autoturismului). De asemenea din curent alternativ se poate obţine curent continuu şi cu ajutorul grupurilor comutatrice (un motor electric de curent alternativ roteşte un dinam pentru a produce curent continuu care să alimenteze de exemplu electrodul de sudură).

• Curentul electric poate produce fenomene diferite:• căldură, fenomen cunoscut sub numele de efect termic

sau efect Joule:• apariţia unei forţe asupra conductoarelor străbătute de el

aflate în câmp magnetic, cunoscute sub denumirea de forţe electromagnetice sau forţe electrodinamice:

• apariţia unui câmp magnetic (rotativ) în jurul conductoarelor pe care le străbate.

• transportul de substanţe (electroliza) atunci când purtătorii de sarcină care determină curentul electric continuu sunt ionii dintr-o soluţie sau topitură.

Electromagnetism• Electromagnetismul este acea ramură a fizicii care studiază

sarcinile electrice şi magnetice, câmpurile create de acestea (electric şi magnetic), legile care descriu interacţiunile dintre acestea.

Efectul magnetic al curentului electric

• Ramurile principale ale electronagnetismului sunt:• Electrostatica, care se ocupă cu studiul sarcinilor electrice aflate în

repaus şi al câmpurilor generate de acestea.• Electrodinamica, care se ocupă cu studiul sarcinilor aflate în

mişcare, precum şi al câmpurilor generate de acestea.• Magnetismul, care se ocupă cu studiul câmpului magnetic.

Câmp magnetic

• Câmpul magnetic este o mărime fizică vectorială ce caracterizează spaţiul din vecinătatea unui magnet, electromagnet sau a unei sarcini electrice în mişcare. Acest câmp vectorial se manifestă prin forţele care acţionează asupra unei sarcini electrice în mişcare (forţă Lorentz), asupra diverselor materiale (paramagnetice, diamagnetice sau feromagnetice după caz). Mărimea care măsoară interacţiunea dintre câmp magnetic şi un material se numeşte susceptibilitate magnetică.

• Câmpul magnetic şi câmpul electric sunt cele două componente ale câmpului electromagnetic. Prin variaţia lor, cele două câmpuri se influenţează reciproc şi astfel undele electrice şi magnetice se pot propaga liber în spaţiu sub formă de unde electromagnetice

Istoric• Încă din secolul al VI-lea î.Hr., filozofii greci descriau şi încercau să explice

proprietăţile mineralelor ce conţineau magnetit, tip de mineral găsit în regiunea Magnezia (Thesalia), de unde şi numele mineralului.

• Acul magnetic care "arăta sudul" este menţionat pentru prima dată în secolul al XI-lea î.Hr. ca fiind folosit în China.

• De abia din secolul al XII-lea d.Hr. se utilizează în mod curent busola în navigaţie.• • Detaliu din Epistola de magnete.

• Unul dintre primii învăţaţi europeni care au studiat magnetismul a fost Pierre de Marincourt (Petrus Peregrinus), savant medieval ce l-a avut ca discipol pe Roger Bacon şi care a scris, în 1269, un tratat remarcabil asupra magneţilor:

• Epistola Petri Peregrini de Marincourt ad Sygerum de Foucaucourt, militem, de magnete.

• Studiile sale au anticipat folosirea busolei..

Tensiunea electrică

• Tensiunea electrică între două puncte ale unui circuit electric este diferenţa de potenţial între cele două puncte şi este proporţională cu energia necesară deplasării de la un punct la celălalt a unei sarcini electrice.

• Tensiunea electromotoare reprezintă mărimea fizică scalară egală cu raportul dintre lucrul total efectuat de câmpul electric pentru a transporta sarcina electrică pe întregul circuit şi mărimea sarcinii electrice.

Unde:• U - tensiune electromotoare;• L - lucrul forţei electrice;• q - sarcina electrică.

Rezistenţa electrică• Rezistenţa electrică este o mărime fizică prin care se exprimă

proprietatea unui conductor electric de a se opune trecerii prin el a curentului electric. Unitatea de măsura a rezistenţei electrice, în SI, este ohm-ul, notat cu Ω.

• Pentru un conductor omogen, valoarea rezistenţei este :

• Unde:• ρ este rezistivitatea materialului din care este făcut conductorul,

măsurată în ohm · metru;• l este lungimea conductorului, măsurată în metri;• S este secţiunea transversală a conductorului, măsurată în metri

pătraţi;

James Joule a descris cantitativ un efect, ce-i poarta numele, efect de care noi toti ne folosim astazi

Bibliografie

www.didactic.ro › Învăţământ gimnazial › Fizica › Lecţii

www.authorstream.com/.../colegiul.caroli-1411523-curentul-electric

ro.wikipedia.org/wiki/Curent_electric