Campul magnetic produs de curentul electric

Imediat după descoperirea lui Oersted, fizicienii francezi Jean-Baptist Biot şi Felix Savart au efectuat în anul 1820 măsurări ale intensităţii câmpului magnetic generat de diferite configuraţii de conductori parcurşi de curenţi electrici, stabilind că intensitatea câmpului magnetic este proporţională cu intensitatea curentului electric prin conductor şi scade cu depărtarea faţă de acel conductor.

A. Curentul liniar


La trecerea unui curent electric printr-un conductor liniar, se generează în jurul acestuia un câmp magnetic de-a lungul întregului conductor, care are liniile de câmp circulare, concentrice cu conductorul. Inducţia magnetică produsă în vecinătatea conductorului, parcurs de curentul electric I, are expresia:

Vectorul inducţie magnetică este orientat tangent la linia de câmp iar sensul se obţine cu regula burghiului, şurubului, sau a mâinii drepte. Reprezentarea vectorilor perpendiculari pe planul de studiu se face prin convenţiile următoare:

-vectorii care ies din planul de reprezentare

-vectorii care intră în planul de reprezentare

B. Curentul circular (spira)


Un conductor circular, parcurs de un curent electric, va genera un câmp magnetic atât în interiorul spirei cât şi în afara ei. De obicei se ia în consideraţie numai intensitatea câmpului magnetic din centrul spirei, calculându-se cu formula:

unde R este raza spirei parcursă de curentul electric de intensitate I.

Direcţia câmpului este perpendiculară pe spiră iar sensul liniilor de câmp magnetic este stabilit cu ajutorul regulii burghiului sau a mâinii drepte.

C. Multiplicatorul


Un sistem de spire paralele, parcurse de un curent electric, astfel încât diametrul spirelor să fie mai mare decât grosimea grupului de spire, se numeşte multiplicator, încât câmpul magnetic este o multiplicare a câmpului creat de o singură spiră:

D. Solenoidul (bobina)


Un sistem de spire paralele parcurse de curent electric, încât lungimea grupului este mai mare decât diametrul acestora, formează un solenoid denumit şi bobină sau self. Câmpul magnetic creat este asemănător cu cel creat de un magnet permanent sub formă de bară. Liniile de câmp au circuit închis, încât în interior ele sunt paralele, inducţia câmpului magnetic creat în interior este dată de relaţia:


unde l reprezintă lungimea bobinei iar N numărul de spire.
Sensul liniilor de câmp magnetic din interiorul bobinei este obţinut cu ajutorul regulii burghiului sau a mâinii drepte.

Campul magnetic

Câmpul magnetic generat de magneţi permanenţi a fost cunoscut din antichitate. Se ştie că folosind substanţe care conţin fier, cobalt şi nichel putem construi magneţi permanenţi care atrag fierul. Există dovezi care atestă faptul că busola, ca prim instrument magnetic, a fost cunoscută cu aproximatv 2500 ani înaintea erei noastre de către chinezi, dar cauzele rotirii acului magnetic au fost elucidate abia în anul 1600 de către medicul şi fizicianul englez W. Gilbert.


Aproape 4000 de ani s-a folosit busola în scopuri practice, în special pentru orientarea pe mări şi oceane, crezând că acul busolei se orientează spre un punct de pe firmament, adică spre steaua polară. În anul 1600 W. Gilbert a arătat că Pământul este el însuşi un magnet permanent şi că acul busolei se orientează în lungul liniilor de câmp magnetic terestru. Gilbert a fost primul care a introdus noţiunea de pol magnetic, a descoperit fenomenul de atracţie şi de repulsie a polilor magnetici şi fenomenul de magnetizare prin inducţie.

Printr-o convenţie internaţională s-a stabilit ca vârful acului magnetic ce se îndreaptă spre polul nord geografic al Pământului să fie denumit polul nord iar celălalt, polul sud. Pe baza studiilor lui W. Gilbert se ajunsese la următoarele concluzii:
-orice magnet permanent are doi poli N-S
-liniile câmpului magnetic ies din polul N, intră în polul S şi se închid în interiorul magnetului
-sensul liniilor de câmp magnetic este indicat de polul nord al acului magnetic, tangent la linia de câmp
-polul nord şi polul sud ai unui magnet permanent nu pot fi separaţi prin nici-un fel de divizare a magnetului
-fenomenele magnetice nu ar fi avut nici-o legătură cu alte fenomene cunoscute ( gravitaţionale, electrice, etc.)

În anul 1820 fizicianul şi chimistul danez Oersted a descoperit experimental că acul unei busole îşi schimbă direcţia când se află în apropierea unui conductor parcurs de curent electric. Prin aceasta se arată că în jurul conductorului se generează un câmp magnetic, deci curentul electric este o sursă de câmp magnetic. Faptul că acul magnetic este deviat când acesta se află în apropierea unui magnet permanent sau al unui conductor parcurs de un curent electric, ne arată că atât magneţii permanenţi cât şi conductorii parcurşi de curenţi electrici, produc în jurul lor un câmp magnetic prin intermediul căruia se exercită forţe de acţiune asupra acului magnetic. De asemenea, s-a constatat că un câmp magnetic acţionează şi asupra conductorilor parcurşi de curenţi electrici şi asupra purtătorilor de sarcină electrică în mişcare.


Aşadar, câmpul magnetic este o formă de existenţă a materiei, care se manifestă prin acţiunea asupra acului magnetic, asupra magneţilor permanenţi, asupra conductorilor parcurşi de curenţi electrici sau asupra purtătorilor de sarcină aflaţi în mişcare.

Dacă în apropierea unui magnet permanent sau a unui conductor parcurs de curent electric se presară pilitură de fier, se constată că aceasta se distribuie pe anumite direcţii, aceleaşi ca şi acele magnetice. Pentru reprezentarea intuitivă a câmpului magnetic, la fel ca şi în cazul câmpului electric, se pot folosi linii de câmp. Spre deosebire de liniile câmpului electric, liniile câmpului magnetic sunt curbe închise.


Pentru descrierea cantitativă a câmpului magnetic se utilizează mărimea vectorială numită inducţie magnetică !B, care depinde şi de proprietatea mediului în care se propagă câmpul, prin mărimea µ numită permeabilitate magnetică. Permeabilitatea magnetică a vidului sau aerului are valoarea:



Pentru un mediu oarecare permeabilitatea magnetică este raportată de obicei la cea a vidului prin aşa-numita permeabilitate relativă:


Această mărime adimensională, arată de câte ori câmpul magnetic într-un mediu este mai puternic decât în vid (aer) dacă este produs de acelaşi sistem (magnet sau curent electric).

Experimente fizica

10 minuni ale lumii despre a caror existenta nu stiai

1. Valea Florilor din Himalaya - India

Aproape inaccesibila turistilor din cauza altitudinii ridicate la care se afla si a distantei uriase fata de cea mai apropiata localitate, Ghangaria (aproape 8 ore de urcat pe versantul himalayan), Valea Florilor a fost si este considerata unul dintre cele mai frumoase locuri de pe Pamant. Prezenta inclusiv in mitologia hindusa, ea a fost redescoperita publicului international in anul 1931, atunci cand un alpinist britanic, Frank S. Smythe, a ajuns intamplator la marginea uriasei gradini naturale. Sute de flori salbatice, cu tot atatea culori diferite, acopera complet aceasta depresiune din Himalaya, creand un spectacol ce iti taie respiratia. In prezent, Valea Florilor face parte din Parcul National Nanda Devi (parc ce acopera o suprafata de peste 85.000 de kilometri patrati) si a fost inclusa, in anul 1988, in patrimoniul UNESCO. Localnicii sunt convinsi si astazi ca valea este locul in care inca salasluiesc zanele si spiridusii.




2.Leptis Magna - Libia

Proeminent oras din stravechiul Imperiu Roman, Leptis Magna a fost abandonat in anul 650 de catre locuitorii sai, din cauza repetatelor atacuri berbere si ca urmare a cuceririi Tripolitaniei de catre arabi. Cu toate acestea, chiar daca doar ruinele mai amintesc de gloria sa de odinioara, Leptis Magna este inca in masura sa dea fiori celor ce il viziteaza. Ruinele se afla la circa 130 de kilometri est de Tripoli si sunt catalogate si astazi drept unele dintre cele mai frumoase si mai impunatoare vestigii romane din bazinul mediteraneean. Orasul a fost fondat de catre fenicieni in jurul anului 1100 i.Hr, dar nu si-a atins maretia decat in momentul in care Cartagina a ajuns sa domine Marea Mediterana. A devenit parte a Imperiul Roman in anul 146 i.Hr., fiind apoi cucerit de catre vandalii lui Genseric in anul 439. Recucerit de generalul bizantin Belizarie in anul 543, Leptis Magna a devenit imediat capitala provinciei Imperiului Bizantin. Situl a devenit parte a patrimoniul UNESCO inca din anul 1982.




3. Bagan - Myanmar

Bagan, denumit pe vremuri si Pagan, este un urias oras medieval burmez, situat in centrul Myanmarului, in districtul Mandalay. Pe numele sau originar, Arimaddanapura sau Arimaddana, Bagan a fost construit intre anii 1000 si 1200 d.Hr. si a fost, de-a lungul timpului, capitala mai multor regate burmeze. In prezent, un scandal urias se leaga de stravechea asezare din Myanmar, asta ca urmare a refuzului UNESCO de a introduce unul dintre cele mai frumoase si mai bine pastrate orase medievale in patrimoniul acestei prestigioase organizatii. Motivatia reprezentantilor UNESCO a fost aceea ca juntele militare din Myanmar au inlocuit multe dintre constructiile originale cu unele noi, ce nu au legatura cu Primull Regat Burmez, fapt dezmintit de autoritatile din Myanmar. Mai mult, acestea din urma sustin ca decizia de a nu include Bagan in patrimoniul UNESCO tine strict de interesele politice din zona.




4. Nessebar - Bulgaria

Construit pe vechile ruine ale asezarii trace Mesambria si situat intre Varna (100 km.) si Burgas (35 km.), Nessebar este unul dintre cele mai vechi orase ale Europei, cu o istorie continua ce se intinde pe aproape 3200 de ani. Denumita si Perla Marii Negre, mica asezare este situata pe o insula de 350 pe 800 de metri, legata de tarmul continental printr-un dig. La Nessebar inca sunt locuite cladirile de lemn, tipic marinaresti, ale vechilor pescari greci si bulgari, fapt ce confera un plus de savoare unei localitati ce atrage an de an zeci de mii de turisti. Pe langa aspectul sau medieval si monumentele ce dateaza inca din primele secole de dupa Hristos, Nessebar se bucura de una dintre cele mai frumoase plaje de la Marea Neagra, nisipul extrem de fin fiind deja celebru printre amatorii de plimbari romantice la malul marii. Mica localitatea bulgareasca, cu doar 10.000 de locuitori, a intrat in patrimoniul UNESCO inca din anul 1983.




5.Biblioteca lui Celsus - Turcia

A fost construita in anul 135 d.Hr. in memoria lui Tiberius Julius Celsus Polemaeanus, un popular consul roman din anul 92 si guvernator al Asiei din anul 115, chiar de catre fiul acestuia, Gaius Julius Aquila. Biblioteca si urias mormant al lui Celsus, monumentul a pastrat intre zidurile sale peste 12.000 de manuscrise de o valoare inestimabila. Este cu atat mai neobisnuit cu cat romanii nu isi ingropau mortii in biblioteci (nu o faceau nici macar intre zidurile oraselor), ceea ce nu face decat sa sublinieze inalta apreciere de care se bucura eruditul Celsus Polemaeanus. In acelasi timp, este dovada faptului ca romanii erau dornici sa isi extinda cultura in toate colturile imperiului, numai un astfel de argument putand explica ridicarea in Asia Mica a uneia dintre cele mai impunatoare biblioteci din toata istoria Romei. Reamenajata, fatada cladirii este un exemplu graitor al frumusetii arhitecturii publice romane. Imaginea aceleiasi fatade a fost imprimata pe una dintre fetele vechii bancnote de 20 de milioane de lire turcesti (intre 2001 - 2005), fiind apoi preluata pe bancnota noua de 20 de lire.




6. Pesterile Ajanta - India

Pesterile Ajanta din Maharastra, India, dateaza din secolul al V-lea i.Hr. si contin picturi si sculpturi considerate varfuri ale artei religioase budiste. Ele au fost abandonate de catre creatorii lor in anul 480 d.Hr., ramanand in urmatorii 1300 de ani complet uitate pana si de localnici. In primavara anul 1819, insa, un ofiter britanic aflat la vanatoare de tigri in India a patruns intamplator intr-una dintre grotele artificiale acoperite complet de vegetatia luxurianta. Desi devenisera un loc in care se mai refugiau numai pasarile, liliecii si animalele de mici dimensiuni, pesterile au revenit atunci in atentia publicului international mai puternic ca niciodata. Din anul 1982, pesterile Ajanta au intra in patrimoniul UNESCO. Una dintre atractiile neobisnuite, si de data mai recenta, este chiar semnatura ofiterului britanic, John Smith, inca vizibila pe unul dintre peretii pesterii.




7.Torun - Polonia

Cei care indragesc turismul in locuri incarcate de istorie, pot gasi la Torun destinatia ideala pentru acest gen de calatorii. Oras natal al lui Nicolaus Copernic, Torun isi pastreaza inca aspectul medieval fapt ce atrage an de an zeci de mii de turisti. Situat pe malul Vistulei, in nordul Poloniei, orasul are o vechime impresionanta, dovezile arheologice aratand ca zona era locuita inca din anul 1100 i.Hr. Totusi, primul fort si primele constructii cu adevarat durabile au fost ridicate in secolele VII-XIII. In aceeasi perioada, mai precis intre anii 1230-1231, ordinul Cavalerilor Teutoni a finantat ridicarea unui castel in imediata vecinatate a localitatii. Cinci decenii mai tarziu, orasul atinsese deja zidurile cetatii, aceasta devenind parte a Torun-ului si, impreuna, au intrat in Liga Hanseatica, ceea ce a dus la transformarea asezarii intr-un important centru comercial medieval. Dupa cum lesne se poate observa si din fotografii, infatisarea Toron-ului nu difera cu mult de cea de acum opt secole.




8.Turnul lui Hercule - Spania

Turnul lui Hercule (Torre de Hercules) este un stravechi far roman situat pe o peninsula, la doar 1,5 kilometri de orasul La Coruna, Spania. Insusi numele de Corunna se spune ca deriva de la vechile coloane (columna) romane din zona. Farul are 55 de metri inaltime si peste 1900 de ani vechime. A fost reamenajat in anul 1791 si este cel mai vechi far roman din lume aflat inca in functiune. In acelasi timp, Turnul lui Hercule este al doilea far ca marime din Spania. Din anul 2009 a fost inclus pe lista monumentelor aflate in patrimoniul UNESCO.




9.Sigiriya - Sri Lanka

Sigiriya, sau Stanca Leului, este o fortareata antica sapata pe varful unei stanci uriase din centrul districtului Matale din Sri Lanka. Chiar daca doar ruinele mai amintesc de gloria de odinioara a fortaretei, stanca inca este inconjurata de reteaua de gradini, rezervoare de apa si structuri adiacente unei asemenea constructii. Una dintre cele mai populare atractii ale anticei fortarete o reprezinta frescele ce acopera intregul perete vetic al cetatii. Intinse pe o suprafata lunga de 140 de metri si inalta de 40 metri, ele sunt considerate unice, atat ca stil cat si ca mod de realizare. Fortareata a fost construita in timpul regelui Kassapa (477 - 495 d.Hr.) si a intrat inca din anul 1982 in patrimoniul UNESCO. Sigiriya a fost locuita inca din preistorie, ea devenind loc sfant al preotilor budisti inca din secolul al V-lea i.Hr.




10.Terasele de orez din Banaue - Filipine

Terasele de orez din Banaue au cel putin 2000 de ani vechime si au fost sapate pe coastele muntilor filipinezi de catre stramosii localnicilor de astazi. Filipinezii le mai numesc si "A opta minune a lumii", termen deloc exagerat daca ne gandim ca totul a fost realizat cu un minim de echipament si utilaje, in cea mai mare parte fiind construite manual. Situate la o altitudine de circa 1500 de metri, terasele de orez acopera o suprafata uimitoare de 10.360 de kilometri patrati si inca sunt irigate de un sistem ingenios ce s-a pastrat din Antichitate. Se spune ca daca toate trepetele teraselor ar fi puse cap la cap, lungimea lor ar egala jumatate din lungimea Ecuatorului. Localnicii le folosesc si astazi pentru a planta orez si legume, iar lucrarile de consolidare si intretinere a teraselor au loc in fiecare an din cauza eroziunii puternice. Terasele de orez din Banaue au fost incluse in patrimoniul UNESCO in anul 1995.

Moralitatea poate fi influentata prin magnetism

Oamenii de stiinta au descoperit in creierul uman “busola moralitatii”, cea care controleaza felul in care percepem comportamentul celorlalti. Regiunea, situata chiar in spatele urechii drepte, devine mai activa atunci cand ne gandim la faptele bune sau rele ale oamenilor. In cadrului unei experiment inedit, cercetatorii au reusit sa altereze, temporar, activitatea acestei zone cerebrale si sa ii faca pe subiecti mai putin morali, prin intermediul unor magneti puternici.

Studiul subliniaza, in principal, faptul ca barometrul nostru pentru bine si rau nu se bazeaza atat de mult pe educatie, religie, sau filosofie, cat pe biologia creierelor noastre. Busola morala se afla intr-o regiune a creierului denumita "jonctiune temporo-parietala dreapta". Este localizata aproape de suprafata creierului, in spatele urechii drepte.

Cercetatorii Institutului Tehnologic Massachusetts au folosit o tehnica neinvaziva, denumita stimulare magnetica transcraniana, pentru a perturba respectiva zona cerebrala. Metoda genereaza un camp magnetic asupra unei mici parti din craniu ce creeaza curenti electrici slabi la nivelul creierului. Acestia interfereaza cu celulele cerebrale din apropiere si le deregleaza activitatea fireasca.

In primul experiment, 12 voluntari au fost expusi actiunii campului magnetic timp de 25 de minunte, inainte de a fi supusi unei serii de problematici morale. Pentru fiecare dintre cele 192 de scenarii, li s-a cerut sa incadreze actiunile personajelor pe o scara de la 1 la 7, unde 1 insemna "absolut gresit", iar 7 "absolut acceptabil". In al doilea experiment, campul magnetic le era aplicat pe cap in timp ce li se cerea sa evalueze situatiile respective. In urma ambelor testari s-a constatat o moralitate mai scazuta a subiectilor.

In cadrul experimentelor, actiuni iresponsabile sau tendentioase, care ar fi putut conduce la situatii neplacute, au fost privite ca acceptabile din punct de vedere moral, daca s-au soldat cu "finaluri fericite". Nu este pentru prima oara cand cercetatorii descopera parti ale creierului specializate in etica si moralitate. Anul trecut, cercetatorii americani au pretins ca ar fi descoperit ceea ce ei au denumit "punctul lui Dumnezeu", o regiune din creier, responsabila de religiozitate.

BANCURI

*Doua vecine se intalnesc intr-o dimineata.
-Ce-i cu tine, draga, esti bolnava?
-Nu, de ce intrebi?
-Am vazut azi-dimineata doctorul iesind din apartamentul tau.
-Si ce? De la tine au iesit odata trei soldati. Te-am intrebat eu daca a izbucnit razboiul?

*O tipa blonda, superba, la volanul unei masini superbe, opreste la semafor. Apare "aurolacul" din zona si-i cere o tigara. Blonda i-o ofera imediat ca sa scape de el. Intre timp apare culoarea verde si tipa pleaca in tromba. La urmatorul semafor, in mod ciudat, acelasi individ:
-Doamna, da-mi si un foc!
Tipa ii da bricheta cu totul, ca sa-l vada plecat de langa portiera, si pleaca mai departe.
La al treilea semafor, acelasi individ(spre exasperarea blondei):
-Doamna ai fost o dama buna cu mine, asa ca, daca-mi dai 1 leu te invat sa iesi din giratoriu.

*Un ascultator suna la un post de radio.
-Buna ziua!
-Buna ziua! Va ascultam.
-Am gasit un portofel care contine 15.000$ si un buletin de identitate pe numele ION ION.
-Si vreti sa gasim pagubasul?
-Nu, as vrea sa-i ofer o dedicatie muzicala.

*O baba urca in tramvai si, ca de obicei, toate locurile sunt ocupate. La un moment dat vede un pusti stand pe scaun; asteapta vreo 5 minute, dar baiatul nu se ridica si se face ca n-o vede. Indignata, ii zice:
-Nu sti sa oferi si tu locul celor mai in varsta?
La care pustiul raspunde:
-Ce, te dor picioarele?
Cand erai tanara ofereai si tu locul celor varstnici?
-Bineinteles!
-Vezi, de-aia te dor picioarele!!!

*Doua blonde se plimba pe strada. La un moment dat una din ele gaseste un ciob de oglinda si ii spune celeilalte uitandu-se in oglinda:
-Auzi, poza asta imi pare cunoscuta.
Cealalta blonda ii ia ciobul de oglinda si ii spune:
-Normal, draga, doar e poza mea!

Isărescu la frizer.
Tzâc, tzâc,tzâc!
Frizeru: Domnu Guvernator, cum mai merge economia?
Isărescu : mm, bine…
Tzâc, tzâc,tzâc!
După câteva minute
Frizeru: Domnu Guvernator, cum mai merge economia?
Isărescu : mm, bine…
Tzâc, tzâc,tzâc!
După câteva minute..
Frizeru: Domnu’ Guvernator…
Isărescu: Auzi, da ce mă tot intrebi?
Frizeru: Păi când vă întreb vi se ridică părul şi il tai mai bine!!!

- Ce mai face zburdalnica ta bunica ? Se mai da calare pe balustrada scarii ?
- Da, dar mai greu. Am pus sarma ghimpata de sus pana jos.
- Si asta o opreste ?
- Nu, dar ii incetineste alunecarea.

In paradis, Sf. Petru intimpina 10 femei moarte in aceeasi zi.
- Toate femeile care si-au inselat sotii, un pas inainte.
9 dintre cele 10 femei inainteaza cu un pas. in acel moment, Sf. Petru se intoarce catre Dumnezeu:
- Si cu surda ce facem?

Stiati ca...

...daca in Asia si Anglia iti taie calea o pisica neagra, inseamna ca o sa ai noroc?

...o persoana normala adoarme in aproximativ 7 minute?

...Dakota de Nord este singurul stat din SUA unde n-a fost niciodata cutremur?

...fiecare continent are un oras pe nume Roma?

...daca ai calatorii cu viteza luminii de la un capat la altul al galaxiei Calea Lactee, ti-ar trebui 100 de mii de ani ca sa termini calatoria?

...luminii solare ii ia 8 minute pana ajunge pe Pamant? Daca soarele s-ar stinge acum, in 8 minute am ramane in intuneric.

...in China sunt mai multi vorbitori de engleza decat in Statele Unite?

...in spatiu astronautii cresc in inaltime?

...pe vremea dacilor si a romanilor se exporta sarea scoasa din Ocna Sibiului si Slanic Prahova?

...Coca Cola poate fi folosita si pentru a curata parbrizul masinii atunci cand se murdareste la drum lung si ai ramas fara lichid de spalare?

...in America de Nord creste un copac a carui coaja contine foarte mult fosfor, incat noaptea langa tulpina lui, se poate citi ca in orice sala de lectura?

...cand cantitatea de apa din corpul omenesc este redusa cu 1% iti va fi sete, iar daca este redusa cu 10% vei muri?

...singurul aliment care nu se altereaza in timp este mierea?

Efectele curentului electric asupra mediului si a persoanei

Efectele curentului electric asupra persoanei
Curentul electric poate produce accidente uşoare sau grave, atunci când utilizarea instalaţiilor electrice se face necorespunzător sau dacă acestea sunt defecte.
Trecerea curentului electric prin organismul uman are efecte care depind de valorile intensităţii, de impedanţa pielii umane care diferă de la o persoană la alta.
Observaţie:
Curentul alternativ cu frecvenţa cuprinsă intre 40-50 Hz este foarte periculos.
Un curent cu intensitatea până la 10mA nu are efecte fiziologice de remarcat asupra majorităţii persoanelor.
Mărind intensitatea curentului electric incep să apară contracturi musculare, dificultăţi respiratorii, tulburări de ritm cardiac, dificultăţi de exprimare, etc.
La valori de 70-110mA în curent alternativ si 200-250mA în curent continuu survine stopul cardio-respirator şi apoi moartea.
Exista impresia falsă că un curent continuu este mai periculos decat unul alternativ cu aceeaşi tensiune deoarece ar putea produce contracturi musculare. În realitate curentul alternativ este mai periculos, deoarece poate determina tulburări de ritm cardiac.
Observaţie:
Curentul maxim admis să treacă prin organismul uman fara a-l pune în pericol este de 10mA in curent alternativ si 50mA în curent continuu.
Efectele curentului electric asupra organismului uman pot fi grupate în două categorii:
1. Electrocutări (şocuri electrice) – accidente provocate de trecerea prin corpul omenesc a unui curent electric de intensitate periculoasă

2. Electrotraumatisme – în care se încadrează celelalte accidente electrice, care produc de obicei vătămări externe şi anume:
*arsura electrică - este un traumatism datorat fie acţiunii unui arc electric fie datorită trecerii prin corp a unui curent electric de intensitate foarte mare;
-semnele electrice apar prin contactul conductorului electric cu pielea, sub formă de leziuni, umflături sau pete
-electrometalizarea constă în acoperirea unei părţi din suprafaţa pielii cu metal topit, volatilizat prin căldura arcului electric.
-electroftalmia vătămarea ochilor prin inflamarea corneei şi conjuctivei ochiului datorită luminii puternice (radiaţiei ultraviolete)
-leziunile mecanice provocate de contracţiile musculare (ruperea ligamentelor, pielii, vaselor sanguine şi ţesutului nervos, luxaţia încheieturii, fracturarea coastelor);
-căderea de la înălţime, ca urmare a pierderii echilibrului sau a cunoştiinţei în urma unui şoc electric.

Consecinţă: Trecera unui curent prin organismul uman poartă numele de electorcutare şi aceasta se poate produce la o tensiune mai mare de 24 V.

· Efectele curentului electric asupra mediului
Energia electrică în mare parte este consumată prin arderea combustibililor fosili. Aceasta are ca efect emisia CO2 care este eliberat în atmosferă. El contribuie la intensificarea efectului de seră si încălzirii globale. Deasemenea, se emit dioxid de sulf, dioxid de azot şi fum.
Principalele tipuri de poluări pe care reţelele electrice le generează asupra mediului înconjurător sunt:
· vizuală – deteriorarea peisajului;
· sonoră – zgomote produse de funcţionarea sau vibraţii ale elementelor (conductoarelor) reţelelor electrice şi în special, a transformatoarelor;
· electromagnetică: efecte sonore, perturbaţii radio şi ale emisiunilor de televiziune, influenţe ale câmpului electric şi magnetic asupra organismelor vii;
· psihică şi pericole (riscuri) de accidente;
· ecologică: ocuparea terenurilor, defrişarea pădurilor.
Efectele construirii hidrocentralelor duc la inundarea terenurilor, la dispariţia florei şi faunei.
Observaţie:
S-au constatat emisii semnificative de metan datorită descompunerii anaerobe a plantelor rămase sub ape.
Centralele mareomotrice pun şi ele probleme ecologice prin restricţionarea mişcării bancurilor de peşti şi a scoicilor.
Centralele nuclearo-electrice necesită depozitarea rezidurilor care rămân radioactive pentru încă câteva zeci sau sute de ani. Se încearcă varianta îngropării lor la adâncimi mari sub pământ şi chiar a eliberării în spaţiul extraterestru.
În ceea ce priveşte efectul asupra mediului, el este neglijabil până în momentul apariţiei unei catastrofe, precum cea de la Cernobâl.
Metodele care afectează cel mai puţin mediul au în general eficienţă mică. Este cazul panourilor solare şi al morilor de vânt.
Consecinţă: În ultima vreme se impune tot mai mult metoda numită Negawatt Power. Ea constă în eficientizarea consumatorilor electrici în loc de a mări producţia de electricitate. Este metoda care nu are nici un efect negativ asupra mediului.
· Protectie
În afară de protejarea circuitelor şi a instalaţiilor electrice din laboratoarele şcolare şi din locuinţele noastre trebuie respectate reguli de protecţie a propriei persoane în timpul utilizării dispozitivelor şi a circuitelor electrice.
Norme de protecţie:
- Nu umblaţi la tabloul electric pentru a face legături. El nu trebuie atins după ce a fost pus sub tensiune!
- Orice modificare în circuitul electric pe care îl studiaţi trebuie făcută numai după ce aţi deconectat sursa de alimentare!
- Evitaţi atingerea părţilor metalice ale montajelor aflate sub tensiune pentru a vă feri de electrocutare datorată scurcircuitelor provocate de conductori cu izolaţia defectă!
- La cel mai mic semn de funcţionare defectuoasă a circuitului electric cu care lucraţi (zgomot nespecific, miros, încălzire nejustificată, etc) întrerupeţi alimentarea prin deconectrea de la sursă!
- În caz de electrocutare aplicaţi instrucţiunile de prim-ajutor!
- Menţineţi instalaţiile electrice în perfectă stare de funcţionare. Carcasele de protecţie să nu fie deteriorizate; izolaţiile conductoarelor să nu fie distruse.
- Lucrările de verificare a instalaţiilor şi de remediere a defectelor se realizează numai după ce s-a întrerupt alimentarea cu energie electrică a acestora. La lucrările de remediere se vor folosi unelte adecvate şi nu improvizaţii.
- Pentru aparatele electrocasnice cu carcasă metalică (frigider, maşină de spălat, etc) se utilizează numai prize cu contact de protecţie.
- Prizele cu contact de protecţie asigură racordarea maşinilor şi instalaţiilor la priza de legare la pământ. În cazul unei defecţiuni, curentul va trece prin circuitul de împamantare, evitându-se producerea unei electrocutări.

Circuit R-L-C paralel

Gruparea elementelor R, L, C în aşa fel încât tensiunea la bornele lor să fie comună iar curenţii să fie rezultatul ramificării curentului debitat de sursa de curent alternativ, formează circuitul paralel.


Intensităţile curenţilor prin fiecare ramură au expresiile următoare:


Aplicând teorema lui Pitagora în triunghiul curenţilor, se obţine: I2 = IR2 + (IC-IL)2, de unde:


Făcând notaţia
legea lui Ohm este:
Defazajul curentului faţă de tensiune este dat de relaţiile următoare:


Rezonanţa curenţilor

Dacă în circuit, curentul prin bobină este egal cu cel prin condensator rezultă:

Circuit R-L-C serie

Gruparea unor elemente rezistive, inductive şi capacitive încât curentul electric să fie unic şi cu aceeaşi valoare, constituie circuitul R-L-C serie de curent alternativ.


La bornele fiecărui element de circuit se va regăsi câte o tensiune corespunzătoare, conform legii lui Ohm:

UR = RI, UL = XLI, UC = XCI, unde XL = Lw, XC = 1/Cw

Din reprezentarea fazorială a celor trei tensiuni, defazate corespunzător fiecărui element de circuit, rezultă că există o defazare j0 dintre tensiunea aplicată U şi intensitatea I a curentului electric:



Aplicând formula lui Pitagora în triunghiul tensiunilor, se obţine:
U2 = UR2 + (UL - UC)2
sau:

Facem notaţia:

, care se numeşte impedanţă a circuitului R-L-C serie.

Cu notaţiile de mai sus se poate scrie legea lui Ohm în curent alternativ: U = ZI

Rezonanţa tensiunilor

Dacă în funcţionarea circuitului R-L-C serie se realizează condiţia: UL = UC rezultă:

XL = XC, impedanţa Z = R (minim), curentul Irez = U/R (maxim), defazajul tgj0=0

Circuitul se comportă rezistiv, prin el circulând un curent electric maxim, spunându-se că circuitul este în rezonanţă cu sursa de curent. Condiţia pentru a se realiza rezonanţa este impusă de egalitatea XL = XC,de unde:


Astfel,
Transferul de energie de la sursă la circuitul R-L-C se va face în regim de rezonanţă numai dacă frecvenţa curentului alternativ este egală cu frecvenţa proprie n0 a circuitului, care depinde de elementele L şi C.

Puterea pe circuitul R-L-C serie


Dacă laturile triunghiului tensiunilor se amplifică cu intensitatea I a curen-tului, se obţine un triunghi asemenea cu cel iniţial, dar având ca laturi valori ale unor puteri:

Factorul de putere se defineşte prin relaţiile următoare:


care depinde de elementele R, L, C şi frecvenţa n a curentului alternativ.

Condensator in curent alternativ

După cum se cunoaşte, între armăturile unui condensator este un strat izolator numit dielectric, ce nu permite trecerea curentului electric prin el. Într-un circuit de curent alternativ, condensatorul are o comportarea diferită, deoarece el se încarcă şi se descarcă electric periodic, determinând prezenţa unui curent electric prin circuitul exterior lui. Dacă tensiunea aplicată condensatorului are expresia următoare:

u=Umsinwt

atunci, curentul de încărcare şi descărcare al condensatorului este:

unde q este sarcina electrică variabilă de pe armăturile condensatorului.

Ţinând cont că sarcina este: q=Cu, rezultă q=C Um sinwt, iar intensitatea este i=Cw Um coswt sau:




Se face notaţia:

, numită reactanţă capacitivă.

Se constată că intensitatea curentului electric printr-un circuit cu condensator este defazată cu p/2 înaintea tensiunii sau că tensiunea la bornele condensatorului este în urma curentului cu p/2.

Din cele prezentate mai sus, rezultă că atât bobina cât şi condensatorul se comportă, în curent alternativ, ca şi rezistorul, numai că ele introduc defazaje între tensiune şi intensitate cu +p/2 respectiv -p/2 .