Prąd elektryczny.html

Przykładem prądu elektrycznego, przewodzonego przez powietrze jest piorun

Prąd elektryczny – każdy uporządkowany (skierowany) ruch ładunków elektrycznych.

Ruch ten zazwyczaj jest powodowany obecnością pola elektrycznego (różnicy potencjałów).

Spis treści

1 Ruch nośników a kierunek prądu
2 Wielkości opisujące prąd elektryczny
- 2.1 Natężenie prądu
- 2.2 Gęstość prądu
3 Prawa związane z prądem elektrycznym
4 Zobacz też

edytuj Ruch nośników a kierunek prądu

Ruch ładunku jest w istocie ruchem cząstek (lub pseudocząstek) obdarzonych ładunkiem, zwanych nośnikami prądu. Nośnikami prądu elektrycznego mogą być elektrony, jony bądź dziury, czyli puste miejsca po elektronach.

W metalach swobodnie przemieszczają się jedynie elektrony, dlatego prąd elektryczny w metalach jest ruchem elektronów przewodnictwa. Poruszają się one w kierunku od niższego potencjału do wyższego. Umownie jednak przyjęło się wyznaczać kierunek przepływu prądu poprzez opisanie ruchu ładunków dodatnich (od wyższego potencjału do niższego).

W półprzewodnikach nośnikami prądu są elektrony i dziury. W rozrzedzonych gazach nośnikami ładunku elektrycznego są elektrony i jony. Prąd w cieczach jest uporządkowanym ruchem jonów - anionów i kationów.

edytuj Wielkości opisujące prąd elektryczny

edytuj Natężenie prądu

Wielkością opisującą prąd elektryczny jest natężenie prądu elektrycznego I, które definiuje się jako pochodną ładunku elektrycznego q, który przepływa przez poprzeczny przekrój przewodnika, po czasie t przepływu tego ładunku:

$I = {q \over t}$

lub

$i = \frac {dq} {dt}$

Jednostką natężenia prądu elektrycznego w układzie SI jest amper [A].

Natężenie prądu I można wyrazić też przez liczbę ładunków przepływających przez powierzchnię S, mających prędkość v

$I = qnvS \,$

gdzie: n - koncentracja nośników prądu wyrażona przez ich liczbę na jednostkę objętości (poruszających się w tym samym kierunku), q - ładunek każdego z nośników, v - składowe prędkości nośników w kierunku prostopadłym do powierzchni S, przez którą płynie prąd o natężeniu I.

Bardzo często określenie "prąd elektryczny" używa się zamiennie z terminem "natężenie prądu elektrycznego".

edytuj Gęstość prądu

W ośrodkach ciągłych parametrem najlepiej charakteryzującym prąd elektryczny jest gęstość prądu, opisującą przepływ ładunku przez jednostkową powierzchnię. W odróżnieniu od natężenia prądu, które jest skalarem i nie jest przypisana do punktu przestrzeni, gęstość prądu jest wektorem, a rozkład przestrzenny gęstości prądu nazywa się polem gęstości prądu.