Mai multe articole vor arăta cum a fost și este înțeles curentul, tensiunea și densitatea de curent.
O „carte” (Fig.1,2,3) destul de veche, 1914, face comparații foarte frumoase între curentul electric și un fluid, apă, (Fig.4), ... au trecut, totuși, o sută de ani ... Acești o sută de ani, și modul în care face comparația, au reprezentat motivul alegerii cartii.
„Cărțulia” este un fel de abacă, nu a fost scrisă exclusiv pentru electricieni, fiind realizată pentru, citez: „fabricanți, funcționari din producție, mașiniști și montatori” (vezi prima pagină). Capitolul numit „Electrotehnică” a fost scris numai pe 10 pagini, din cele 200.
„Curentul este generat intr-o linie electrica datorita incercarii de a egala o diferenta de potential. De ultima (diferenta de potential) depinde puterea curentului.
Curentul electric poate fi comparat, oarecum, cu apa ce curge nentrerupt prin tevile unei instalatii, de la un nivel superior spre unul inferior.
Cantitatea curentului electric se compara, la un timp anume, cu cantitatea de apa care circulatia in tevi.
Tensiunea electrica stabileste diferenta de presiune intre cele doua nivele de apa. Rezistenta conductoarelor electrice este comparata cu frecarea apei de peretii tevii. Puterea curentului poate fi comparata cu apa, daca la capat se pune de exemplu, o roata (ce este pusa in miscare).”
După 50 de ani, în cartea Physics, ce este o „referință” și a fost exemplu și în alte lucrări (este prea bună pentru a face rezumate, și a nu extrage articole) autori, profesorii David Halliday (S.U.A.) și Robert Resnick (S.U.A), la capitolul: „Curentul și rezistența” spun:
„31-1 Curentul si densitatea de curent
Electronii liberi dintr-un conductor metalic izolat, de exemplu dintr-un fir de cupru, se găsesc într-o miscare dezordonată ca și cea a moleculelor închise într-un container.
Ei nu au o mișcare de ansamblu în lungul firului.
Dacă se intersectează conductorul cu un plan oarecare, ipotetic, numărul de electroni ce străbate planul în unitatea de timp de la dreapta spre stânga este egal cu al acelora care îl străbate de la stânga spre dreapta, fluxul mediu (net) este zero.
Dacă capetele conductorului sînt legate la o baterie, un câmp electric va exista în fiecare punct al firului. Dacă diferența de potențial produsă de baterie este de 10 V și dacă conductorul (presupus uniform) este de 5 m lungime, intensitatea câmpului electric în fiecare punct va fi de 2 V/m. Acest câmp E va acționa asupra electronilor și va determina apariția unei mișcări rezultante în direcția –E. Spunem în acest caz că s-a stabilit un curent electric i; dacă în intervalul de timp t prin orice secțiune transversală prin conductor trece o sarcina neta q, atunci curentul, presupus constant va fi:
i = q/t (1)
Unitățile de măsură S.I. sunt pentru i amperul (A), pentru q coulombul (C) și secundă (s) pentru t.
…………………………
Dacă curgerea sarcinilor nu se face cu un debit constant, curentul variază în timp și va fi dat de limita ecuației (1), adică;
i = dq/dt
…………………………
Curentul i este același prin orice secțiune transversală a conductorului chiar dacă secțiunea transversală este diferită în puncte diferite. În același mod debitul de apă (presupus incompresibil) în orice secțiune transversală a unei conducte este același, chiar dacă secțiune variază. Viteza de curgere a apei este mai mare în porțiunile înguste ale conductei și mai mică în cele mai largi, astfel că debitul, măsurat în m3/s, rămâne neschimbat. Această constanță a curentului electric rezultă din faptul că sarcina trebuie să se conserve; ea nu se produce și nu se pierde în mod constant, în nici un punct al conductorului în condițiile staționare presupuse.
…………………………
Curentul i este caracteristic pentru un conductor dat. El este o mărime macroscopică, ca de exemplu masa sau volumul unui obiect sau lungimea unei bare. Mărimea microscopică atașată ei este densitatea de curent j. Ea este o mărime vectorială atașată fiecărui punc din conductor și nu întregului conductor.
31-2 Rezistența, rezistivitatea și conductivitate
…………………………
Trecerea sarcinilor printr-un conductor este adeseori comparată cu trecerea , (scurgerea) apei printr-o conductă, ce are loc datorită faptului că există diferență de presiune la capetele conductei, produsă și menținută de o pompă. Această diferență de presiune poate fi comparată cu diferența de potențial ce există la capetele unui rezistor conectat la o baterie. Debitul de apă scurs (în m3/s) este comparat cu curentul (C/s sau A). Viteza de scurgere a apei pentru o diferență de presiune este determinată de natura conductei; este ea lungă sau scurtă, largă sau îngustă ? Este plină sau goală, eventual cu pietriș ? Aceste caracteristici ale conductei sunt analoage cu rezistența conductorului.”
Toate articolele de pe acest blog sunt protejate de legea dreptului de autor.
Reproducerea integrala, distribuirea sau modificarea acestora fără permisiunea autorului este interzisă. Este permisă reproducerea si distribuirea partiala a articolelor, cu condiția ca sursa să fie menționată în mod clar.
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu