Curentul electric

Curentul electric este fenomenul fizic ce consta in miscarea ordonata a purtatorilor de sarcina electrica.
Purtatorii de sarcina electrica in metale sunt electronii, in electroliti sunt ionii pozitivi si negativi si in semiconductoare sunt electroni si golurile pozitive.
Curentul electric este continuu daca sensul acestuia ramane acelasi in timp.
Curentul este alternativ daca sensul acestuia se schimba periodic in timp.
Intensitatea curentului I electric este marimea fizica scalara care reprezinta cantitatea de sarcina electrica ce trece prin sectiunea transversala a unui conductor in unitatea de timp.I reprezinta numarul purtatorilor de sarcina electrica ce trec prin sectiunea transversala a unui conductor in unitatea de timp.
[I]_SI = 1A (Ampere)
Intensitatea curentului electric se masoara cu ampermetrul, care se leaga in serie in circuit.
I = Q / t, I = N·e / t
Existenta curentului electric, miscarea ordonata a purtatorilor de sarcina electrica este determinata de actiunea fortei electrice exercitata de campul electric.
Existenta curentului electric implica existenta unui camp electric si implicit a unei diferente de potential electric.
Generatorul electric este sistemul fizic ce produce si mentine diferenta de potential electric intre doua puncte. Acesta transforma o alta forma de energie in energie electrica.
Bateria si acumulatorul transforma energia reactiilor chimice in energie electrica.
Dinamul si alternatorul transforma energia mecanica in energie electrica.
Tensiunea electromotoare E t.e.m este o caracteristica a generatorului electric.
Tensiunea electromotoare este marimea fizica scalara ce reprezinta lucrul mecanic efectuat de campul electric pentru a deplasa unitatea de sarcina electrica prin intreg circuitul electric.
Tensiunea la bornele generatorului U reprezinta lucrul mecanic efectuat de campul electric pentru a deplasa unitatea de sarcina electrica prin circuitul exterior, portiunea de circuit dintre bornele generatorului in exterior.
Tensiunea interna u reprezinta lucrul mecanic efectuat de campul electric pentru a deplasa unitatea de sarcina electrica prin circuitul interior, portiunea de circuit din interiorul generatorului.
E = U + u
Tensiunea electrica se masoara cu voltmetrul, care se leaga in paralel cu portiunea de circuit la bornele careia se masoara.
Circuitul electric este sistemul fizic alcatuit din generator electric, consumator si conductoare de legatura.
Orice portiune de circuit si orice consumator are o rezistenta electrica.
Rezistorul este elementul de circuit a carui principala caracteristica este rezistenta electrica.
Rezistenta electrica R este marimea fizica scalara ce caracterizeaza proprietatea unei portiuni de circuit de a se opune trecerii curentului electric.
R]_SI = 1Ω (Ohm)
Rezistenta electrica a unui conductor metalic liniar este direct proportionala cu lungimea l a acestuia, invers proportionala cu aria sectiunii S a acestuia si depinde de natura materialului din care este confectionat.

R = ρl / S

ρ este rezistivitatea electrica, marimea ce caracterizeaza dependenta de natura materialului a rezistentei electrice.
Rezistivitatea electrica pentru anumite intervale de temperatura este direct proportionala cu temperatura sau depinde liniar de aceasta.

ρ = ρ₀[ 1 + α(t - t₀)], R = R₀[ 1 + α(t - t₀)]

Conductivitatea electrica σ este inversul rezistivitatii electrice σ, σ = 1 / ρ.
Conductivitatea electrica permite clasificarea materialelor in : conductoare electrice, semiconductoare si izolatoare electrice.

Legea lui Ohm pentru o portiune de circuit, mentinuta la temperatura constanta, stabileste o relatie intre marimile fizice I, U, si R caracteristice acesteia. A fost stabilita experimental.
Intensitatea curentului electric ce strabate o portiune de circuit este direct proportionala cu tensiunea electrica aplicata la bornele acesteia.

I = U / R , R = constant

Din bilantul tensiunilor, tinand cont de legea lui Ohm pentru o portiune de circuit
U = I·R si u = I·r, se obtine E = I(R + r)

I = E / (R + r)

Legea lui Ohm pentru intreg circuitul
Intensitatea curentului electric printr-un circuit electric este direct proportionala cu t.e.m. a generatorului din circuit si invers proportionala cu rezistenta totala a circuitului.
I_SC = E / r , cand R->0, intensitatea de scurtcircuit