Как рассчитать амплитуду тока

Когда электроны движутся, создается ток. Фактически, ток измеряет это движение; в частности, это заряд, который движется, деленный на время, необходимое для движения (или, если вы использовали вычисления, это производная заряда по времени). Иногда ток постоянный, как в простой цепи. В других случаях ток изменяется с течением времени, например, в цепи RLC (цепи с резистором, катушкой индуктивности и конденсатором). Какой бы ни была ваша схема, вы можете рассчитать амплитуду тока либо по уравнению, либо напрямую измерив свойства цепи.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Уравнение тока в цепи с конденсатором или катушкой индуктивности: I = Asin (Bt + C) или I = Acos (Bt + C), где A, B и C - константы.

Расчет амплитуды по закону Ома

Уравнение для тока простой цепи - это закон Ома:

I = \ frac {V} {R}

где I - ток, V - напряжение, R - сопротивление. В этом случае амплитуда тока остается прежней и равна I.

Расчет изменяющихся токов

Уравнение тока в цепи с конденсатором или катушкой индуктивности должно иметь вид:

instagram story viewer

I = A \ sin {(Bt + C)}

или же

I = A \ cos {(Bt + C)}

где A, B и C - константы.

У вас может быть другое уравнение, которое включает в себя множество переменных. В таком случае найдите ток, который должен дать уравнение в одной из приведенных выше форм. Независимо от того, выражено ли уравнение через синус или косинус, коэффициент A - это амплитуда тока. (B - угловая частота, C - фазовый сдвиг.)

Расчет амплитуды по цепи

Настройте схему по желанию и подключите ее параллельно к осциллографу. Вы должны увидеть на осциллографе синусоидальную кривую; сигнал представляет собой напряжение в цепи.

Измерьте напряжение с помощью осциллографа

Подсчитайте количество вертикальных линий сетки, называемых делениями, на осциллографе от центра волны до ее пика. Теперь проверьте настройку «вольт на деление» на осциллографе. Умножьте это значение на количество делений, чтобы определить напряжение на пике. Например, если ваш пик находится на 4 деления выше центра графика, а осциллограф установлен на 5 В на деление, то ваше пиковое напряжение составляет 20 вольт. Это пиковое напряжение и есть амплитуда напряжения.

Найдите угловую частоту волны. Сначала посчитайте количество горизонтальных линий / делений сетки, которые требуется для волны, чтобы завершить один период. Проверьте настройку «секунд на деление» на осциллографе и умножьте ее на количество делений, чтобы определить период времени волны. Например, если период составляет 5 делений, а осциллограф установлен на 1 мс на деление, то ваш период составляет 5 мс или 0,005 с.

Возьмите обратную величину периода и умножьте полученный ответ на 2π (π≈3,1416). Это ваша угловая частота.

Преобразование измерения напряжения в ток

Преобразуйте амплитуду напряжения в амплитуду тока. Уравнение, которое вы используете для преобразования, будет зависеть от того, какие компоненты у вас есть в вашей цепи. Если у вас есть только генератор и конденсатор, умножьте напряжение на угловую частоту и емкость. Если у вас есть только генератор и индуктор, разделите напряжение на угловую частоту и индуктивность. Более сложные схемы требуют более сложных уравнений.

Teachs.ru
  • Доля
instagram viewer