Alapismeretek

Az elektromos áram

Mértékegysége: Amper (A)

Az elektromos áram az elektromos töltéssel rendelkező részecskék (elektronok, ionok) feszültség hatására létrejövő, zárt áramkörben történő rendezett mozgása. Ez az energiaátvitel alapja, amely a háztartási eszközök működését teszi lehetővé. Iránya megegyezés szerint a pozitív pólustól a negatív felé mutat.
Áram csak akkor folyik egy adott áramkörben, ha az áramkör zárt, vannak szabad töltéshordozók (elektronok), illetve ha van potenciál-különbség (feszültség).

Típusai

• Egyenáram (DC):  a töltések csak egy irányba mozognak (pl. akkumulátor)
• Váltakozó áram (AC):  a töltések iránya és intenzitása periodikusan változik (pl. konnektor).

info

Az Amper az egységnyi idő alatt átáramló töltésmennyiséget jelöli: \(\color{var(--keplet-szin)}I = \frac{Q}{t}\)

Elektromos töltés

A töltésnél senki sem Coulomb..

Ohm törvénye

Ohm törvénye az elektrotechnika legalapvetőbb összefüggése, melyet Georg Simon Ohm fedezett fel 1826-ban.

Ohm törvénye

Ohm törvénye kimondja, hogy egy fogyasztón átfolyó áramerősség ( \(\color{var(--keplet-szin)}{I}\) ) egyenesen arányos a rajta eső feszültséggel ( \(\color{var(--keplet-szin)}{U}\) ), és fordítottan arányos az ellenállásával (\(\color{var(--keplet-szin)}{R}\))

Összefüggések:

\[\color{var(--keplet-szin)} I = \frac{U}{R} \qquad \qquad U = I \times {R} \qquad \qquad R = \frac{U}{I} \qquad \qquad P = U \times {I}\]

Mértékegységek:

Amper (\(\color{var(--keplet-szin)}{I}\))    Volt (\(\color{var(--keplet-szin)}{U}\))     Ohm (\(\color{var(--keplet-szin)}{R}\))     Watt (\(\color{var(--keplet-szin)}{P}\))    

Kirrhoff törvénye:

A Kirchhoff-törvények a villamosságtanban a töltés és az energia megmaradását tárgyalják. Először Gustav Kirchhoff mondta ki őket 1845-ben. Mindkét törvény közvetlenül levezethető a Maxwell-egyenletekből, de Kirchhoff még Ohm törvényeinek általánosítását használta fel.

Kirrhoff első törvénye (csomóponti törvény):

A csomóponti törvény párhuzamos (elágazó) áramkörökre vonatkozik. Az elágazásnál csomópont keletkezik. A törvény értelmében a csomópontba befolyó áramok összege megegyezik az onnan elfolyó áramok összegével. A törvény alapja az, hogy egy villamos hálózat csomópontjaiban nincs töltésfelhalmozódás (forrásmentes hely).

Bármely csomópontba befolyó és onnan elfolyó áramok előjelhelyesen vett összege nulla. Ha a befolyó áramot pozitívnak, az elfolyót negatívnak vesszük, akkor: -i_1 + i_2 - i_4 + i_3 = 0. Ebből következik, hogy i_1 + i_4 = i_2 + i_3.

Kirrhoff második törvénye (hurok törvény):