Noțiuni generale de electricitate

Atom: cea mai mică componentă a unui element având proprietăţile chimice ale acestuia.

Numărul de sarcini pozitive (protoni) este egal cu numărul de sarcini negative (electroni) în nucleul atomului. Atomul nu este încărcat electric (este neutru). Nucleul atomului şi învelisurile sunt poziţionate ca nişte sfere cu acelaşi centru dar diametre diferite. Electronii se învârt în jurul nucleului pe orbite proprii. Învelisurile sunt nişte sfere imaginare pe care sunt poziţionate orbitele electronilor. Electronul de pe orbita cea mai îndepartată se numeşte „electron liber” sau „electron de valenţă”. Electronii liberi pot să treacă uşor de la un atom la altul. Acest proces poartă numele de flux de electroni.

Electricitatea: este un tip de energie. Energia electrică este generată de două puncte avand un număr diferit de electroni. Numărul de electroni pe care îi posedă un punct se numeşte sarcină electrică sau potenţial electric al acelui punct. Fulgerul este un exemplu de energie electrică ca urmare a unei diferenţe de sarcină dintre nor şi pământ.

Sarcina electrică este o mărime fizică scalară care măsoară starea de electrizare a unui corp.

Coulomb: unitatea de masură a sarcinii electrice.

Câmp electrostatic: reprezintă o stare specială a materiei care apare în jurul unei sarcini electrice. Este caracterizat de două mărimi: intensitatea câmpului electric E şi potenţialul câmpului electric V.

Legea lui Coulomb: forţa de interacţiune dintre două sarcini punctiforme este direct proporţională cu produsul sarcinilor şi invers proporţională cu pătratul distanţei dintre ele. Forţa coulombiană este de atracţie dacă sarcinile sunt de semne contrare şi de respingere dacă sarcinile sunt de acelaşi fel.

unde este permitivitatea electrică vidului

reprezintă permitivitatea relativă a mediului (raportul dintre permitivitatea electrică mediului și permitivitatea electrică a vidului).

Intensitatea câmpului electrostatic E: este o mărime fizică vectorială egală cu forța care acționează asupra unității de sarcină q aflată în câmpul electrostatic al sarcinii Q

Lucrul mecanic în câmp electrostatic efectuat pentru a deplasa sarcina q de la distanța la distanța în câmpul electrostatic al sarcinii Q se determină cu relația

Potenţialul câmpului electrostatic într-un punct se definește ca fiind egal cu lucrul mecanic necesar pentru a deplasa unitatea de sarcină din acel punct la infinit.

Diferenţa de potenţial (tensiunea) între două puncte ale unui câmp electrostatic este egală cu lucrul mecanic efectuat de câmp asupra unităţii de sarcină electrică pentru deplasarea acesteia între cele două puncte

Suprafaţă echipotenţială reprezintă locul geometric al punctelor aflate la acelaşi potenţial.

Unitatea de măsură pentru potențial este voltul notat V.

Capacitatea condensatorului reprezintă raportul dintre sarcina electrica a cestuia și diferența de potențial dintre armături

Unitatea de măsură a capacității edste Faradul, notat F. Deoarece Faradul este o unitate de măsură foarte mare se uzual se folosesc submultiplii acestuia.

Energia câmpului electrostatic

Câmpul electrostatic posedă energie. Energia înmagazinată între armăturile unui condensator este dată de relația

Curentul electric: reprezintă fluxul de electroni între două puncte. Unitatea sa de măsură este Amperul, notat A 1 Amper reprezintă fluxul de electroni de 1 coulomb ce parcurge distanţa dintre două puncte diferite într-o secundă. Punctul care are mai mulţi electroni este încărcat electric negativ. Electronii se îndreaptă spre punctul cu sarcina pozitivă. Aceste puncte se numesc „poli”. Deci fluxul de electroni este de la polul negativ la cel pozitiv. Direcţia curentului electric este presupusă a fi de la polul pozitiv la cel negativ (opus fluxului de electroni).

Curentul continuu: curentul a cărui direcţie nu se schimbă. Curentul continuu este reprezentat prin cc. Câteva exemple sunt prezentate mai jos.

Modificarea mărimii tensiunii sau curentului în sursele de curent continuu nu afectează de obicei funcţionarea anumitor dispozitive electrice. Dar, în circuitele electronice este cerut ca aceasta sa fie constantă. Putem avea sursă de tensiune, sursă ajustabilă de tensiune, sursă de curent sau sursă ajustabilă de curent. Sursele de curent continuu sunt simbolizate prin: