MODUŁ 03 · PODSTAWY PRĄDU ELEKTRYCZNEGO

Natężenie prądu elektrycznego i pomiar amperomierzem

PPrezentacja dla nauczyciela

Wiemy już, że prąd elektryczny to uporządkowany ruch ładunków. Czas zadać fundamentalne pytanie fizyki: jak zmierzyć, ile tego prądu płynie? Czy przez cienki przewód ładowarki telefonu płynie tyle samo prądu, co przez gruby kabel zasilający czajnik elektryczny? W tym module zdefiniujemy natężenie prądu, poznamy jednostkę amper, zrozumiemy analogię rzeki oraz nauczymy się bezpiecznie i poprawnie posługiwać amperomierzem.

Czym jest natężenie prądu elektrycznego?

Natężenie prądu elektrycznego (oznaczane symbolem $I$) to wielkość fizyczna określająca ilość ładunku elektrycznego $q$, która przepływa przez poprzeczny przekrój przewodnika w jednostce czasu $t$.

Podstawowy wzór na natężenie prądu: \[ I = \frac{q}{t} \] gdzie:

$I$ — natężenie prądu elektrycznego,
$q$ — ładunek elektryczny, który przepłynął przez przekrój przewodnika (w kulombach, $\text{C}$),
$t$ — czas przepływu tego ładunku (w sekundach, $\text{s}$).

Ze wzoru tego możemy łatwo wyznaczyć całkowity ładunek: \[ q = I \cdot t \] oraz czas przepływu: \[ t = \frac{q}{I} \]

Zadanie transferowe 1 — ładowanie powerbanku w pociągu

W pociągu uczniowie ładują powerbank z gniazda USB. Na obudowie ładowarki widnieje napis „$2{,}0\ \text{A}$”. Ładowanie trwa 30 minut. Oblicz, jaki ładunek przepłynie przez ładowarkę w tym czasie, i wyjaśnij, dlaczego wartość $2{,}0\ \text{A}$ nie oznacza, że w przewodzie zgromadziły się dwa kulomby. Podaj wynik w kulombach i w amperogodzinach.

Pokaż przykładowe rozwiązanie i kryteria

Przykład: $t = 30\ \text{min} = 1800\ \text{s}$. Ładunek $q = I \cdot t = 2{,}0\ \text{A} \cdot 1800\ \text{s} = 3600\ \text{C}$. Ponieważ $1\ \text{Ah} = 3600\ \text{C}$, daje to $1\ \text{Ah}$. Natężenie $2\ \text{A}$ oznacza, że w każdej sekundzie przez przekrój przepływa $2\ \text{C}$ — to szybkość przepływu, a nie zapas ładunku w przewodzie.

Kryteria: (1) wzór — uczeń stosuje $q = I \cdot t$ i zamienia minuty na sekundy; (2) wynik — poprawnie otrzymuje $3600\ \text{C}$ oraz $1\ \text{Ah}$; (3) interpretacja — odróżnia natężenie od ładunku i wyjaśnia sens jednostki amper; (4) jednostki — konsekwentnie zapisuje $\text{A}$, $\text{s}$, $\text{C}$ i $\text{Ah}$.

1. Która wielkość fizyczna jest zdefiniowana jako iloraz ładunku przepływającego przez przekrój przewodnika i czasu jego przepływu?

Natężenie prądu elektrycznego Napięcie elektryczne Opór elektryczny Moc prądu elektrycznego

2. Przez poprzeczny przekrój przewodnika w czasie 4 s przepłynął ładunek 12 C. Jakie było średnie natężenie prądu?

48 A 3 A 0,33 A 16 A

3. Który wzór pozwala obliczyć ładunek, jaki przepłynie przez przewodnik przy znanym natężeniu prądu i czasie?

$q = t/I$ $q = I/t$ $q = I \cdot t$ $q = U/I$

Jednostka natężenia: Amper ($\text{A}$)

Jednostką natężenia prądu w układzie SI jest amper (symbol: $\text{A}$), nazwany na cześć francuskiego fizyka i matematyka André Marie Ampère'a (1775–1836):

\[ 1\text{ A} = \frac{1\text{ C}}{1\text{ s}} = 1\ \frac{\text{kulomb}}{\text{sekunda}} \]

Sens fizyczny jednego ampera: Prąd ma natężenie $1\text{ A}$, gdy przez poprzeczny przekrój przewodu w czasie 1 sekundy przepływa ładunek równy 1 kulombowi (czyli około $6{,}24 \cdot 10^{18}$ elementarnych ładunków elektronów).

Przedrostki jednostki natężenia prądu

W praktyce spotykamy bardzo różne wartości natężenia prądu:

Nazwa jednostki	Symbol	Wartość w amperach	Typowe zastosowanie
mikroamper	$\mu\text{A}$	$1\ \mu\text{A} = 0{,}000001\text{ A} = 10^{-6}\text{ A}$	Zegarki na rękę, układy scalone w uśpieniu
miliamper	$\text{mA}$	$1\text{ mA} = 0{,}001\text{ A} = 10^{-3}\text{ A}$	Dioda świecąca LED (10–20 mA), pilot TV
amper	$\text{A}$	$1\text{ A}$ (jednostka podstawowa SI)	Ładowarka telefonu (1–3 A), lodówka (1 A)
kiloamper	$\text{kA}$	$1\text{ kA} = 1000\text{ A} = 10^3\text{ A}$	Błyskawica w czasie burzy (10–100 kA), huty metali

4. Co oznacza, że przez przewodnik płynie prąd o natężeniu 1 A?

W ciągu sekundy przez przekrój przewodu przepływa jeden elektron Ładunek 1 C przepływa przez przekrój w ciągu jednej minuty Ładunek 1 C przepływa przez przekrój w ciągu jednej godziny W ciągu sekundy przez przekrój przewodu przepływa ładunek 1 C

5. Która zależność poprawnie wyraża amper przez jednostki podstawowe układu SI?

$1\text{ A} = 1\text{ C}/1\text{ s}$ $1\text{ A} = 1\text{ C} \cdot 1\text{ s}$ $1\text{ A} = 1\text{ J}/1\text{ C}$ $1\text{ A} = 1\text{ C}/1\text{ J}$

6. Prąd płynący przez diodę LED wynosi 20 mA. Ile to amperów?

2 A 0,02 A 0,2 A 200 A

Analogia hydrauliczna — prąd a płynąca woda

Aby intuicyjnie zrozumieć natężenie prądu, wyobraź sobie wodociąg:

Ładunek elektryczny $q$ odpowiada objętości wody (litrom wody w zbiorniku).
Natężenie prądu $I = q/t$ odpowiada strumieniowi przepływu wody — czyli temu, ile litrów wody wypływa z rury w ciągu jednej sekundy ($\text{l/s}$).
Gdy kran jest odkręcony lekko, strumyk jest wąski (małe natężenie, np. $10\text{ mA}$). Gdy odkręcisz kran na maksa, płynie rwący strumień (duże natężenie, np. $10\text{ A}$).

Jak to się łączy…

W poprzedniej sekcji poznaliśmy jednostkę amper i przeliczaliśmy miliampery na ampery. Analogia hydrauliczna pomaga wyobrazić sobie, co właściwie mierzymy: nie „ilość prądu w przewodzie”, lecz strumień ładunku przepływający w jednostce czasu.

W module 04 sprawdzisz tę wiedzę na sprawdzianie, a w module 06 zobaczysz, że natężenie zależy od napięcia i oporu. W module 12 obliczysz pracę prądu i koszt energii.

Geografia: hydrolodzy opisują przepływ rzeki w metrach sześciennych na sekundę. Mała struga i wielka rzeka mogą mieć tę samą objętość wody w dorzeczu, ale inny strumień — podobnie ładunek elektryczny i natężenie prądu to dwie różne wielkości.

7. W analogii hydraulicznej natężenie prądu odpowiada:

objętości wody zgromadzonej w zbiorniku średnicy rury, przez którą płynie woda strumieniowi wypływu wody, czyli liczbie litrów na sekundę temperaturze wody w zbiorniku

8. Któremu elementowi układu hydraulicznego odpowiada ładunek elektryczny $q$?

ciśnieniu panującemu w rurze strumieniowi wypływu wody średnicy rury objętości wody, czyli liczbie litrów

9. Lekko odkręcony kran daje wąski strumyk, a mocno odkręcony rwący strumień. Czemu to odpowiada w obwodzie elektrycznym?

małemu i dużemu natężeniu prądu, np. 10 mA i 10 A małemu i dużemu ładunkowi zgromadzonemu w przewodzie małemu i dużemu napięciu źródła zasilania małemu i dużemu oporowi przewodu

Jak mierzymy natężenie prądu: amperomierz

Przyrządem służącym do pomiaru natężenia prądu elektrycznego jest amperomierz (na schematach oznaczany literą A w kółku). Prawidłowe posługiwanie się amperomierzem wymaga przestrzegania dwóch żelaznych zasad:

Żelazna zasada 1: Amperomierz ZAWSZE włączamy SZEREGOWO!

Amperomierz działa jak bramka licząca na stadionie lub wodomierz w rurze: aby policzyć przepływające ładunki, cały badany prąd musi przepłynąć przez wnętrze miernika. Oznacza to, że musimy rozpiąć obwód i wpiąć amperomierz w powstałą przerwę („w szereg”).

Żelazna zasada 2: NIGDY nie włączaj amperomierza RÓWNOLEGLE do źródła!

Amperomierz ma bardzo mały opór wewnętrzny ($R_A \approx 0\ \Omega$), aby nie ograniczać prądu płynącego w obwodzie. Podłączenie amperomierza bezpośrednio do zacisków baterii lub gniazdka wywołuje zwarcie — gwałtowny skok prądu, który zniszczy miernik, przepali bezpiecznik lub stopi przewody!

Przykład z biologii. W błonach komórek nerwowych płyną prądy jonowe: jony sodu i potasu przechodzą przez kanały, zmieniając ładunek po obu stronach błony. Neurobiolodzy mierzą te prądy mikroelektrodami i podają wyniki w pikoamperach ($1\ \text{pA} = 10^{-12}\ \text{A}$). To pokazuje, że pojęcie natężenia przydaje się także poza fizyką — tam, gdzie nośnikami są jony, a prądy są bardzo małe.

Jak to się łączy…

W poprzedniej sekcji porównywaliśmy prąd do strumienia wody. Teraz zamieniamy analogię na konkret: amperomierz trzeba wpiąć szeregowo, aby cały prąd przepłynął przez miernik. Równoległe podłączenie do źródła byłoby zwarciem, bo opór amperomierza jest bliski zeru.

Na schemacie z modułu 02 amperomierz pojawia się jako kółko z literą A. W module 04 sprawdzisz, czy potrafisz dobrać właściwy sposób pomiaru, a w module 16 zobaczysz, dlaczego zwarcie jest niebezpieczne dla instalacji.

Technika: w warsztacie elektryk używa multimetru albo cęgów prądowych. Cęgi mierzą prąd bez rozpinania obwodu, bo obejmują przewód i odczytują pole magnetyczne wytwarzane przez płynący prąd — to udogodnienie, którego nie znał szkolny amperomierz z XIX wieku.

10. Jak należy włączyć amperomierz, aby zmierzyć prąd płynący przez żarówkę?

Równolegle do żarówki, dołączając końcówki do obu jej zacisków Szeregowo, rozpinając obwód w miejscu pomiaru Równolegle bezpośrednio do zacisków baterii Bez rozpinania obwodu, przykładając końcówki do zacisków żarówki

11. Po co amperomierzowi bardzo mały opór wewnętrzny?

Aby mógł mierzyć również napięcie na odbiorniku Aby chronić obwód przed zwarciem Aby nie ograniczać prądu w obwodzie i nie zmieniać mierzonej wartości Aby zwiększyć natężenie prądu w obwodzie

12. Co grozi, gdy amperomierz podłączymy równolegle bezpośrednio do zacisków baterii?

Miernik wskaże zero i nic się nie stanie Prąd spadnie niemal do zera, a miernik nie ulegnie uszkodzeniu Miernik zacznie wskazywać napięcie zamiast natężenia Powstanie zwarcie: gwałtowny skok prądu może zniszczyć miernik lub przepalić bezpiecznik

Rysunek: prawidłowe włączenie amperomierza do obwodu

Poniższy schemat przedstawia prawidłowy sposób pomiaru natężenia prądu płynącego przez żarówkę:

Prawidłowe podłączenie amperomierza: miernik jest włączony szeregowo w jedną gałąź obwodu, mierząc prąd płynący przez żarówkę.

13. Na schemacie amperomierz jest włączony szeregowo w górną gałąź obwodu. Co to oznacza dla przepływu prądu?

Przez amperomierz przepływa cały prąd płynący przez żarówkę Przez amperomierz przepływa tylko niewielka część prądu Amperomierz mierzy napięcie panujące na żarówce Amperomierz stanowi bocznik żarówki

14. Jak oznacza się amperomierz na schematach obwodów?

Literą V w kółku Literą A w kółku Literą R w prostokącie Literą I przy strzałce prądu

15. Gdyby przewód łączący amperomierz z żarówką został przerwany, to:

amperomierz nadal wskazywałby prąd prąd płynąłby dalej, ale tylko przez żarówkę obwód przestałby być zamknięty i prąd przestałby płynąć prąd w obwodzie wzrósłby

Animacja: przepływ ładunków a odczyt amperomierza

Przesuwaj suwak natężenia prądu, aby zaobserwować, jak gęstość strumienia elektronów przekłada się na wskazania miernika i liczbę zliczanych kulombów:

Natężenie prądu $I$: 1,0 A

Czas przepływu: — · Przepłynięty ładunek $q = I \cdot t$: — · Przybliżona liczba przepłyniętych elektronów $N$: —

Przykład z geografii. W geografii natężenie przepływu rzeki podaje się w metrach sześciennych na sekundę, ale nie przez „liczenie kropli”, lecz przez przekrój i prędkość wody. Stacje hydrologiczne mierzą poziom i prędkość, a następnie obliczają strumień objętości. Podobnie amperomierz nie liczy pojedynczych elektronów, tylko wskazuje natężenie, czyli ładunek przepływający przez przekrój w jednostce czasu.

16. W animacji zwiększasz natężenie prądu suwakiem. Co dzieje się ze strumieniem ładunków przechodzących przez przekrój przewodu?

Strumień maleje, bo elektrony poruszają się wolniej Strumień pozostaje stały, zmienia się tylko wskazanie miernika Zmienia się wyłącznie liczba zliczanych kulombów, a przepływ pozostaje ten sam Strumień gęstnieje, bo w jednostce czasu przez przekrój przepływa większy ładunek

17. W animacji ustawiono natężenie 2 A. Ile ładunku przepłynie przez przekrój w ciągu 5 s?

10 C 2,5 C 0,4 C 7 C

18. Reset licznika ładunku nie zmienia ustawionego natężenia. Co to oznacza dla odczytu?

Amperomierz wskaże 0 A, bo licznik został wyzerowany Licznik zaczyna zliczać ładunek od nowa, a prąd nadal płynie z tym samym natężeniem Natężenie na chwilę spadnie do zera, a potem wróci do poprzedniej wartości Jednostka odczytu zmieni się z kulombów na ampery

Przykłady obliczeniowe krok po kroku

Przykład 1 — obliczanie ładunku i liczby elektronów

Treść zadania: Przez żarnik lampki biurkowej płynie prąd o natężeniu $I = 0{,}4\text{ A}$. Jaki ładunek elektryczny $q$ przepłynie przez żarnik w czasie $t = 3\text{ minut}$? Ile swobodnych elektronów przeciśnie się przez żarnik w tym czasie, jeśli ładunek jednego elektronu wynosi $e \approx 1{,}6 \cdot 10^{-19}\text{ C}$?

Rozwiązanie krok po kroku:

Wypisujemy dane i zamieniamy jednostki na układ SI: \[ I = 0{,}4\text{ A}, \quad t = 3\text{ min} = 3 \times 60\text{ s} = 180\text{ s}, \quad e = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\text{ C} \] Pamiętaj: Wzór $I = q/t$ wymaga podania czasu w sekundach!
Obliczamy całkowity ładunek ze wzoru $q = I \cdot t$: \[ q = 0{,}4\text{ A} \times 180\text{ s} = 0{,}4\ \frac{\text{C}}{\text{s}} \times 180\text{ s} = 72\text{ C} \]
Obliczamy liczbę elektronów $N = \frac{q}{e}$: \[ N = \frac{72\text{ C}}{1{,}6 \cdot 10^{-19}\text{ C}} = 45 \cdot 10^{19} = 4{,}5 \cdot 10^{20} \]

Odpowiedź: Przez żarnik przepłynie ładunek $72\text{ C}$, co odpowiada aż $450$ trylionom ($4{,}5 \cdot 10^{20}$) elektronów!

Przykład 2 — obliczanie czasu pracy baterii

Treść zadania: Akumulatorek w latarce zgromadził ładunek $q = 1800\text{ C}$. Dioda latarki pobiera prąd o natężeniu $I = 300\text{ mA}$. Po jakim czasie bateria całkowicie się rozładuje?

Rozwiązanie krok po kroku:

Zamiana jednostek: $I = 300\text{ mA} = 0{,}3\text{ A}$.
Przekształcenie wzoru na czas: \[ t = \frac{q}{I} = \frac{1800\text{ C}}{0{,}3\text{ A}} = 6000\text{ s} \]
Zamiana sekund na minuty i godziny: \[ t = \frac{6000\text{ s}}{60\text{ s/min}} = 100\text{ minut} = 1\text{ godzina i } 40\text{ minut} \]

Odpowiedź: Latarka będzie świecić nieprzerwanie przez 100 minut (1 h 40 min).

Przykład z matematyki. Zależność $q = I \cdot t$ przy stałym natężeniu jest funkcją liniową: ładunek rośnie proporcjonalnie do czasu, a jej wykresem jest prosta przechodząca przez początek układu współrzędnych. Matematyka pozwala też szybko sprawdzić wynik: jeśli czas wzrośnie dwukrotnie, to przy tym samym $I$ ładunek też się podwoi. Takie proporcje i przeliczanie jednostek to te same narzędzia, których używamy w fizyce i w codziennych obliczeniach.

Jak to się łączy…

W poprzedniej sekcji śledziliśmy na animacji, jak strumień ładunków przekłada się na wskazanie amperomierza. Przykłady obliczeniowe pokazują to samo w liczbach: znając natężenie i czas, wyznaczamy ładunek, a znając ładunek i natężenie — czas.

W module 06 do wzoru $I = q/t$ dołączy prawo Ohma, a w module 12 obliczysz pracę prądu i zużytą energię. W module 13 zobaczysz, jak z natężenia i napięcia wyznaczyć moc odbiornika.

Chemia: podczas elektrolizy ilość substancji wydzielonej na elektrodzie zależy od ładunku, który przepłynął przez roztwór. Chemicy korzystają z tego w elektroanalizie i przy pokrywaniu metali cienkimi warstwami — liczba elektronów przekłada się tam wprost na masę produktu.

19. Przez żarnik lampki biurkowej płynie prąd o natężeniu 0,4 A. Jaki ładunek przepłynie w ciągu 3 minut?

0,72 C 1,2 C 72 C 7,2 C

20. Akumulatorek w latarce zgromadził ładunek 1800 C, a dioda pobiera prąd 300 mA. Po jakim czasie bateria się rozładuje?

6 s 600 s 100 s 6000 s

21. Dlaczego liczba elektronów obliczona w przykładzie 1 jest tak ogromna i wynosi około $4{,}5 \cdot 10^{20}$?

Ponieważ ładunek jednego elektronu jest bardzo mały, więc na 72 C składa się ogromna liczba elektronów Ponieważ przez żarnik płynie bardzo duże natężenie prądu Ponieważ czas przepływu był bardzo długi i wynosił kilka godzin Ponieważ ładunek pomnożono przez czas zamiast podzielić

Zadania do samodzielnego rozwiązania

Zadanie transferowe 2 — radio w samochodzie i „zjadanie” akumulatora

W samochodzie radio pobiera w trybie czuwania prąd $0{,}30\ \text{A}$. Akumulator ma pojemność $60\ \text{Ah}$. Oblicz, jaki ładunek w kulombach odpowiada tej pojemności i po jakim czasie radio rozładowałoby akumulator, gdyby samochód stał bez ładowania. Wyjaśnij, dlaczego wynik w godzinach jest wygodniejszy od wyniku w sekundach i dlaczego amperomierz trzeba włączyć szeregowo, aby zmierzyć ten prąd.

Pokaż przykładowe rozwiązanie i kryteria

Przykład: $60\ \text{Ah} = 60 \cdot 3600\ \text{C} = 216\,000\ \text{C}$. Czas rozładowania $t = q/I = 216\,000\ \text{C} / 0{,}30\ \text{A} = 720\,000\ \text{s} = 200\ \text{h}$, czyli ponad 8 dni. W godzinach wynik jest czytelniejszy, bo pojemność akumulatora podaje się właśnie w amperogodzinach. Amperomierz włączam szeregowo, aby cały prąd radia przepłynął przez miernik; równoległe dołączenie do akumulatora groziłoby zwarciem.

Kryteria: (1) przeliczenie — poprawnie zamienia amperogodziny na kulomby; (2) obliczenie — stosuje $t = q/I$ i otrzymuje około 200 godzin; (3) interpretacja — wyjaśnia, dlaczego amperogodzina jest praktyczną jednostką pojemności; (4) pomiar — uzasadnia szeregowe włączenie amperomierza i wskazuje ryzyko zwarcia.

Zadanie 1. Przez spiralę grzejną czajnika elektrycznego w czasie $t = 2\text{ minut}$ przepłynął ładunek $q = 240\text{ C}$. Ile wynosiło średnie natężenie prądu płynącego przez czajnik? Zadanie 1. Przez spiralę grzejną czajnika elektrycznego w czasie $t = 2\text{ minut}$ przepłynął ładunek $q = 240\text{ C}$. Ile wynosiło średnie natężenie prądu płynącego przez czajnik?

Wskazówka 1 — zamiana jednostek czasu

1 minuta to 60 sekund, więc 2 minuty to $2 \times 60 = 120\text{ sekund}$.

Wskazówka 2 — zastosowanie wzoru

Podstaw dane do wzoru $I = \frac{q}{t}$: podziel 240 C przez 120 s.

$I = 120\text{ A}$ (wynik błędnego podzielenia ładunku przez czas bez przeliczenia na sekundy) $I = 2\text{ A}$ (poprawnie z wzoru $I = 240\text{ C} / 120\text{ s}$ po zamianie na sekundy) $I = 480\text{ A}$ (wynik błędnego pomnożenia ładunku przez czas w nieprzeliczonych minutach)

Zadanie 2. Początkujący uczeń postanowił zmierzyć natężenie prądu płynącego w domowej latarce i podłączył amperomierz równolegle do baterii (bez żarówki). Dlaczego nauczyciel natychmiast go powstrzymał? Zadanie 2. Początkujący uczeń postanowił zmierzyć natężenie prądu płynącego w domowej latarce i podłączył amperomierz równolegle do baterii (bez żarówki). Dlaczego nauczyciel natychmiast go powstrzymał?

Wskazówka 1 — opór amperomierza

Amperomierz został skonstruowany tak, aby stawiał znikomy opór prądowi ($R_A \approx 0$).

Wskazówka 2 — zjawisko zwarcia

Podłączenie zerowego oporu bezpośrednio między bieguny źródła wywołuje gwałtowny skok prądu (zwarcie).

Ponieważ amperomierz włączony równolegle zaczyna natychmiast działać jako odbiornik radiowy Ponieważ woltomierz i amperomierz to ten sam przyrząd i nie ma znaczenia sposób podłączenia Ponieważ mały opór amperomierza spowodowałby groźne zwarcie baterii i zniszczenie miernika

Zadanie 3. Na obudowie zasilacza do smartfona widnieje napis: „Prąd wyjściowy: $2500\text{ mA}$”. Ile wynosi to natężenie wyrażone w amperach ($\text{A}$)? Zadanie 3. Na obudowie zasilacza do smartfona widnieje napis: „Prąd wyjściowy: $2500\text{ mA}$”. Ile wynosi to natężenie wyrażone w amperach ($\text{A}$)?

Wskazówka 1 — przedrostek mili

$1\text{ A} = 1000\text{ mA}$, więc aby przeliczyć miliampery na ampery, dzielimy przez 1000.

Wskazówka 2 — dzielenie przez 1000

$2500 \div 1000 = 2{,}5$.

$2{,}5\text{ A}$ (ponieważ $2500\text{ mA} = 2500 / 1000\text{ A} = 2{,}5\text{ A}$) $25\text{ A}$ (błędny wynik uzyskany przez podzielenie liczby przez sto zamiast tysiąc) $0{,}25\text{ A}$ (błędny wynik uzyskany przez omyłkowe podzielenie przez dziesięć tysięcy)

Quiz wiedzy — Moduł 03

1. Który wzór prawidłowo definiuje natężenie prądu elektrycznego $I$? 1. Który wzór prawidłowo definiuje natężenie prądu elektrycznego $I$? $I = q \cdot t$ (iloczyn ładunku elektrycznego i czasu jego przepływu) $I = \frac{t}{q}$ (iloraz czasu przepływu przez wartość ładunku) $I = \frac{q}{t}$ (iloraz ładunku przepływającego przez czas jego przepływu)

2. W jaki sposób należy poprawnie włączyć amperomierz, aby zmierzyć prąd płynący przez dany odbiornik? 2. W jaki sposób należy poprawnie włączyć amperomierz, aby zmierzyć prąd płynący przez dany odbiornik? Równolegle do odbiornika, dołączając przewody miernika do obu jego zacisków roboczych Szeregowo z odbiornikiem, rozpinając obwód tak, aby prąd przepływał przez miernik Bezpośrednio między bieguny źródła zasilania bez podłączania żadnego odbiornika

3. Ile wynosi natężenie prądu równe $600\text{ mA}$ po przeliczeniu na jednostkę podstawową układu SI (amper)? 3. Ile wynosi natężenie prądu równe $600\text{ mA}$ po przeliczeniu na jednostkę podstawową układu SI (amper)? $0{,}6\text{ A}$ (ponieważ $1\text{ A} = 1000\text{ mA}$, więc $600 / 1000 = 0{,}6$) $6{,}0\text{ A}$ (wynik błędnego podzielenia podanej wartości przez sto zamiast tysiąc) $0{,}06\text{ A}$ (wynik błędnego podzielenia podanej wartości przez dziesięć tysięcy)

Podsumowanie modułu

Zapamiętaj:

Natężenie prądu $I = \frac{q}{t}$ określa, jaki ładunek przepływa przez przekrój poprzeczny przewodu w 1 sekundzie.
Jednostką natężenia jest amper: $1\text{ A} = 1\text{ C} / 1\text{ s}$. ($1\text{ A} = 1000\text{ mA}$).
Amperomierz włączamy do obwodu wyłącznie szeregowo!
Amperomierz posiada bardzo mały opór wewnętrzny — włączenie go równolegle powoduje groźne zwarcie.