Kiedy elektrony się poruszają, powstaje prąd. W rzeczywistości obecne środki tego ruchu; w szczególności jest to ładunek, który się porusza, podzielony przez czas potrzebny na ruch (lub, jeśli bierzesz rachunek różniczkowy, jest to pochodna ładunku po czasie). Czasami prąd jest stały, jak w prostym obwodzie. Innym razem prąd zmienia się wraz z upływem czasu, jak w obwodzie RLC (obwód z rezystorem, cewką indukcyjną i kondensatorem). Niezależnie od obwodu, amplitudę prądu można obliczyć na podstawie równania lub bezpośredniego pomiaru właściwości obwodu.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Równanie prądu w obwodzie z kondensatorem lub cewką indukcyjną to I=Asin (Bt + C) lub I=Acos (Bt + C), gdzie A, B i C są stałymi.
Obliczanie amplitudy z prawa Ohma
Równanie prądu prostego obwodu to prawo Ohma:
I=\frac{V}{R}
gdzie I to prąd, V to napięcie, a R to opór. W tym przypadku amplituda prądu pozostaje taka sama i wynosi po prostu ja.
Obliczanie zmieniających się prądów
Równanie prądu w obwodzie z kondensatorem lub cewką indukcyjną powinno mieć postać:
I=A\sin{(Bt+C)}
lub
I=A\cos{(Bt+C)}
gdzie A, B i C są stałymi.
Możesz mieć inne równanie, które obejmuje wiele zmiennych. W takim przypadku rozwiąż dla prądu, co powinno dać równanie w jednej z powyższych postaci. Niezależnie od tego, czy równanie jest wyrażone w postaci sinusa czy cosinusa, współczynnik A jest amplitudą prądu. (B to częstotliwość kątowa, a C to przesunięcie fazowe.)
Obliczanie amplitudy z obwodu
Skonfiguruj obwód zgodnie z potrzebami i podłącz go równolegle do oscyloskopu. Powinieneś zobaczyć sinusoidalną krzywą na oscyloskopie; sygnał reprezentuje napięcie w obwodzie.
Zmierz napięcie za pomocą oscyloskopu
Policz liczbę pionowych linii siatki, zwanych podziałami, na oscyloskopie od środka fali do jej szczytu. Teraz sprawdź na oscyloskopie ustawienie „wolty na działkę”. Pomnóż to ustawienie przez liczbę działek, aby określić napięcie na szczycie. Na przykład, jeśli twój szczyt znajduje się 4 działki powyżej środka wykresu, a oscyloskop jest ustawiony na 5 V na działkę, wówczas napięcie szczytowe wynosi 20 woltów. To napięcie szczytowe jest amplitudą napięcia.
Znajdź częstotliwość kątową fali. Najpierw policz liczbę poziomych linii/podziałów siatki, które fala potrzebuje, aby zakończyć jeden okres. Sprawdź ustawienie „sekundy na działkę” na oscyloskopie i pomnóż je przez liczbę działek, aby określić okres fali. Na przykład, jeśli okres wynosi 5 działek, a oscyloskop jest ustawiony na 1 ms na działkę, wówczas okres wynosi 5 ms lub 0,005 s.
Weź odwrotność okresu i pomnóż tę odpowiedź przez 2π (π≈3,1416). To twoja częstotliwość kątowa.
Konwertuj pomiar napięcia na prąd
Konwertuj amplitudę napięcia na amplitudę prądu. Równanie, którego używasz do konwersji, będzie zależeć od tego, jakie elementy masz w swoim obwodzie. Jeśli masz tylko generator i kondensator, pomnóż napięcie przez częstotliwość kątową i pojemność. Jeśli masz tylko generator i cewkę indukcyjną, podziel napięcie przez częstotliwość kątową i indukcyjność. Bardziej skomplikowane obwody wymagają bardziej skomplikowanych równań.