"... eşti om cu mine, "... eşti om cu mine, sunt om cu tine"sunt om cu tine"

Electrocinetica este partea Electrocinetica este partea electrotehnicii care studiaza electrotehnicii care studiaza starile electrice ale starile electrice ale conductoarelor parcurse de conductoarelor parcurse de curentii electrici de conductie.curentii electrici de conductie.

Curentul electric reprezintă deplasarea dirijată a Curentul electric reprezintă deplasarea dirijată a sarcinilorsarcinilor electriceelectrice. Există două . Există două mărimimărimi fizicefizice care care caracterizează curentul electric:caracterizează curentul electric:

-> -> intensitateaintensitatea curentuluicurentului electric electric, numită adesea , numită adesea simplu tot simplu tot curentul electriccurentul electric, caracterizează global , caracterizează global curentul măsurănd cantitatea de curentul măsurănd cantitatea de sarcinăsarcină electricăelectrică ce ce străbate secţiunea considerată în unitatea de timp. străbate secţiunea considerată în unitatea de timp. Se măsoară în Se măsoară în amperiamperi. .

-> -> densitateadensitatea de de curentcurent este o mărime vectorială este o mărime vectorială asociată fiecărui punct, intensitatea curentului asociată fiecărui punct, intensitatea curentului regăsindu-se ca integrală pe întreaga secţiune a regăsindu-se ca integrală pe întreaga secţiune a conductorului din densitatea de curent. Se măsoară conductorului din densitatea de curent. Se măsoară în amperi pe metru pătrat.în amperi pe metru pătrat.

Curentul electric de conducţie este cel obişnuit şi Curentul electric de conducţie este cel obişnuit şi constă în deplasarea sarcinilor electrice sub acţiunea constă în deplasarea sarcinilor electrice sub acţiunea unui câmp electric.Acest curent este caracterizat prin unui câmp electric.Acest curent este caracterizat prin intensitatea I a curentului de conducţie:intensitatea I a curentului de conducţie:

O altă caracteristică a curentului electric de conducţie O altă caracteristică a curentului electric de conducţie o constituie densitatea superficială de curent de o constituie densitatea superficială de curent de conducţieconducţie

Mărimea vectoruluiMărimea vectorului J J se defineşte prin relaţia:se defineşte prin relaţia:

……unde dS este elementul de suprafaţă infinitezimal, unde dS este elementul de suprafaţă infinitezimal, iar dI reprezintă intensitatea curentului prin această iar dI reprezintă intensitatea curentului prin această suprafaţă.suprafaţă.

ObservaţieObservaţie: În această definiţie, suprafaţa dS se : În această definiţie, suprafaţa dS se consideră perpendiculară pe direcţia curentului. Dacă consideră perpendiculară pe direcţia curentului. Dacă sensul curentului de conducţie face un unghi α cu sensul curentului de conducţie face un unghi α cu normala la suprafaţa dS, atunci relaţia (2) devinenormala la suprafaţa dS, atunci relaţia (2) devine::

Din relaţia (3) rezultă că intensitatea Din relaţia (3) rezultă că intensitatea totală a curentului de conducţie prin suprafaţa totală a curentului de conducţie prin suprafaţa S este dată de relaţia:S este dată de relaţia:

Observaţie: Vectorul Observaţie: Vectorul J J are sensul dat de sensul are sensul dat de sensul curentului electric de conducţie.curentului electric de conducţie.

Legea lui Ohm sau Legea lui Ohm sau legea conducţiei electricelegea conducţiei electrice, , stabileşte legăturile între stabileşte legăturile între intensitateaintensitatea curentuluicurentului electric electric (I) dintr-un circuit, (I) dintr-un circuit, tensiuneatensiunea electricăelectrică (U) (U) aplicată şi aplicată şi rezistenţarezistenţa electricăelectrică (R) din circuit. (R) din circuit.

Legea lui Ohm se aplică pentru conductori Legea lui Ohm se aplică pentru conductori electrici la capetele cărora se aplică tensiuni electrici la capetele cărora se aplică tensiuni electrice. Legea lui Ohm spune că într-un circuit electrice. Legea lui Ohm spune că într-un circuit intensitateaintensitatea (I) (I) curentuluicurentului electric electric este direct este direct proporţională cu proporţională cu tensiuneatensiunea (U) aplicată şi invers (U) aplicată şi invers proporţională cu proporţională cu rezistenţarezistenţa (R) din circuit. (R) din circuit.

Formula matematică a legii lui Ohm este:Formula matematică a legii lui Ohm este:

undeunde– I este intensitatea curentului, măsurată în I este intensitatea curentului, măsurată în

amperi (A);amperi (A);– U este tensiunea aplicată, măsurată în volţi (V);U este tensiunea aplicată, măsurată în volţi (V);– R este rezistenţa circuitului, măsurată în ohmi R este rezistenţa circuitului, măsurată în ohmi

Cu alte cuvinte, în cazul unui rezistor a cărui Cu alte cuvinte, în cazul unui rezistor a cărui

rezistenţă este constantă, dacă tensiunea rezistenţă este constantă, dacă tensiunea creşte, intensitatea curentului va creşte creşte, intensitatea curentului va creşte proportional cu tensiunea şi invers. Un astfel de proportional cu tensiunea şi invers. Un astfel de rezistor care respectă fidel legea lui Ohm se rezistor care respectă fidel legea lui Ohm se numeşte rezistor ohmic.numeşte rezistor ohmic.

Relatia lui R cu I si U in Legea lui OhmRelatia lui R cu I si U in Legea lui Ohm

Energia curentului electric într-o porţiune de circuit este direct propoţională cu tensiunea aplicată la capetele porţiunii de circuit:

I=U/R

Căderea de tensiune U pe o porţiune de circuit este proporţională cu intensitatea I a curentului electric prin acea porţiune a circuitului.U = RI

Pentru un circuit electric simplu, format Pentru un circuit electric simplu, format dintr-un generator cu tensiunea dintr-un generator cu tensiunea electromotoare E şi rezistenţa internă r, care electromotoare E şi rezistenţa internă r, care alimentează un consumator electric R, se alimentează un consumator electric R, se poate scrie:poate scrie:E=U+uE=U+u

Aplicând legea lui Ohm pe fiecare porţiune Aplicând legea lui Ohm pe fiecare porţiune de circuit: U=RI şi u=rI şi după înlocuiri se de circuit: U=RI şi u=rI şi după înlocuiri se obţine:obţine:E=I(R+r)E=I(R+r)

Intensitatea curentului electric, Intensitatea curentului electric, printr-un circuit electric închis, este printr-un circuit electric închis, este direct proporţională cu tensiunea direct proporţională cu tensiunea electromotoare E a sursei şi invers electromotoare E a sursei şi invers proporţională cu rezistenţa electrică proporţională cu rezistenţa electrică totală a circuitului.totală a circuitului.

În tehnica modernă se utilizează circuite În tehnica modernă se utilizează circuite electrice mult mai complicate, cu multe electrice mult mai complicate, cu multe ramificaţii, numite reţele electrice, ce au ramificaţii, numite reţele electrice, ce au următoarele elemente:următoarele elemente:

-- nodurilenodurile reprezintă puncte din reţea în care reprezintă puncte din reţea în care se întâlnesc cel puţin trei curenţi electrici;se întâlnesc cel puţin trei curenţi electrici;-- ramurile de reţearamurile de reţea sunt porţiuni din reţeaua sunt porţiuni din reţeaua electrică cuprinse între două noduri succesive;electrică cuprinse între două noduri succesive;-- ochiurile de reţeaochiurile de reţea sunt contururi poligonale sunt contururi poligonale închise, formate dintr-o succesiune de rezistori închise, formate dintr-o succesiune de rezistori şi surse.şi surse.

Prima lege a lui KirchhoffPrima lege a lui Kirchhoff este o este o expresie a conservării sarcinii electrice într-un expresie a conservării sarcinii electrice într-un nod al unei reţele electrice. Este evident că nod al unei reţele electrice. Este evident că sarcina electrică totală ce pătrunde într-un sarcina electrică totală ce pătrunde într-un nod de reţea trebuie să fie egală cu sarcina nod de reţea trebuie să fie egală cu sarcina electrică ce părăseşte acel nod:electrică ce părăseşte acel nod:Q1+Q2=Q3+Q4Q1+Q2=Q3+Q4Mişcarea sarcinilor electrice efectuându-se în Mişcarea sarcinilor electrice efectuându-se în acelaşi timp, se poate scrie:acelaşi timp, se poate scrie:I1+I2=I3+I4I1+I2=I3+I4I1+I2 - I3- I4= 0I1+I2 - I3- I4= 0

sausau Suma algebrică a intensităţilor curenţilor Suma algebrică a intensităţilor curenţilor

electrici care se întâlnesc într-un nod de reţea electrici care se întâlnesc într-un nod de reţea este egală cu zero.este egală cu zero.

A doua lege a lui KirchhoffA doua lege a lui Kirchhoff se referă se referă la ochiuri de reţea şi afirmă că:suma algebrică a la ochiuri de reţea şi afirmă că:suma algebrică a tensiunilor electromotoare dintr-un ochi de tensiunilor electromotoare dintr-un ochi de reţea, este egală cu suma algebrică a căderilor reţea, este egală cu suma algebrică a căderilor de tensiune pede tensiune pe rezistorii din acel ochi de reţearezistorii din acel ochi de reţea..

Pentru scrierea ecuaţiei se alege Pentru scrierea ecuaţiei se alege un sens de referinţă şi se consideră un sens de referinţă şi se consideră pozitive tensiunile care au acelaşi pozitive tensiunile care au acelaşi sens cu cel de referinţă, la fel şi sens cu cel de referinţă, la fel şi pentru intensităţile curenţilor:pentru intensităţile curenţilor:

E1+E2-E3-E4 = R1I1-R2I2-R3I3-E1+E2-E3-E4 = R1I1-R2I2-R3I3-R4I3+R5I4R4I3+R5I4

**Efectul termicEfectul termic Efectul termic (denumit şi efect Joule-Efectul termic (denumit şi efect Joule-

Lenz) este reprezentat de disiparea Lenz) este reprezentat de disiparea căldurii într-un conductor traversat de un căldurii într-un conductor traversat de un curent electric. Aceasta se datorează curent electric. Aceasta se datorează interacţiunii particulelor curentului (de interacţiunii particulelor curentului (de regulă regulă electronielectroni) cu atomii conductorului, ) cu atomii conductorului, interacţiuni prin care primele le cedează interacţiuni prin care primele le cedează ultimilor din ultimilor din energiaenergia lorlor cineticăcinetică, contribuind , contribuind la mărirea agitaţiei termice în masa la mărirea agitaţiei termice în masa conductorului.conductorului.

**Efectul magneticEfectul magnetic Este reprezentat de apariţia unei tensiuni Este reprezentat de apariţia unei tensiuni

electromotoare de inducţie (descrisă cantitativ de legea electromotoare de inducţie (descrisă cantitativ de legea inducţiei electromagnetice Faraday) într-un conductor inducţiei electromagnetice Faraday) într-un conductor supus acţiunii unui supus acţiunii unui câmpcâmp magnetic magnetic

**Efectul HallEfectul Hall Tensiunea HallTensiunea Hall Plasăm o plăcuţă din material semiconductor într-un Plasăm o plăcuţă din material semiconductor într-un

câmp magnetic uniform de câmp magnetic uniform de inducţieinducţie B, perpendicular pe B, perpendicular pe feţele laterale, prin care circulă curentul I.feţele laterale, prin care circulă curentul I.

Sub acţiunea forţei Lorentz, electronii se vor deplasa Sub acţiunea forţei Lorentz, electronii se vor deplasa spre faţa interioară care se încarcă negativ. Faţa spre faţa interioară care se încarcă negativ. Faţa superioară se încarcă pozitiv.superioară se încarcă pozitiv.

Între cele doua plăci se formează un câmp Între cele doua plăci se formează un câmp electrostatic de intensitate Eh, care exercită asupra electrostatic de intensitate Eh, care exercită asupra fiecărui electron o forţă electrică Fe egală şi de sens fiecărui electron o forţă electrică Fe egală şi de sens opus forţei Lorentz.opus forţei Lorentz.

Între feţe se menţine constantă diferenţa de potenţial Între feţe se menţine constantă diferenţa de potenţial Uh=Ua-Ub numită tensiune Hall.Uh=Ua-Ub numită tensiune Hall.

*Efectul piezoelectric *Efectul fotoelectric *Efecte termoelectrice (Seebeck,

Peltier şi Thompson *Efectul electrochimic *Efectul Electrotermic (numit şi efect

Joule)-constă în încălzirea conductoarelor străbătute de curent electric .

Pe baza acestui efect funcţionează numeroase aparate electrocasnice(al căror rol este încălzirea): reşoul,fierul de călcat, fierbătorul electric, ciocanul de lipit