Η ηλεκτρική ρέυμα ορίζεται ως ροή φορτίων—όπως ηλεκτρόνια ή ιόντα—που κινούνται μέσα σε έναν ηλεκτρικό διεγχύτη ή χώρο. Είναι η ταχύτητα ροής ηλεκτρικού φορτίου μέσα σε ένα διεγχύτη μέσο με αναφορά στο χρόνο. Η ηλεκτρική ρέυμα εκφράζεται μαθηματικά (π.χ. σε τύπους) με το σύμβολο «I» ή «i». Το μοναδικό μέτρο για τη ρέυμα είναι το αμπέρ.
Μαθηματικά, η ταχύτητα ροής φορτίου με αναφορά στο χρόνο μπορεί να εκφραστεί ως,
Με άλλα λόγια, μια ροή φορτίων που κινούνται μέσα σε έναν ηλεκτρικό διεγχύτη ή χώρο ονομάζεται ηλεκτρική ρέυμα. Τα κινούμενα φορτία ονομάζονται φορείς φορτίου, οι οποίοι μπορεί να είναι ηλεκτρόνια, τρύπες, ιόντα, κλπ.
Η ροή ρέυματος εξαρτάται από το διεγχύτη μέσο. Για παράδειγμα:
Στον διεγχύτη, η ροή ρέυματος οφείλεται σε ηλεκτρόνια.
Σε ημιαγωγούς, η ροή ρέυματος οφείλεται σε ηλεκτρόνια ή τρύπες.
Σε ηλεκτρόλυτο, η ροή ρέυματος οφείλεται σε ιόντα και
Σε πλάσμα—ιοντοποιημένο αέριο, η ροή ρέυματος οφείλεται σε ιόντα και ηλεκτρόνια.
Όταν εφαρμοστεί ηλεκτρική δυναμική διαφορά μεταξύ δύο σημείων σε ένα διεγχύτη μέσο, η ηλεκτρική ρέυμα ξεκινά να ρέει από το σημείο υψηλότερης δυναμικής προς το σημείο χαμηλότερης δυναμικής. Όσο υψηλότερη είναι η τάση ή δυναμική διαφορά, τόσο μεγαλύτερη είναι η ρέυμα που ρέει μεταξύ δύο σημείων.
Αν δύο σημεία σε έναν κύκλωμα είναι στην ίδια δυναμική, τότε το ρέυμα δεν μπορεί να ρέει. Η μέγεθος της ρέυμας εξαρτάται από την τάση ή δυναμική διαφορά μεταξύ δύο σημείων. Συνεπώς, μπορούμε να πούμε ότι το ρέυμα είναι το αποτέλεσμα της τάσης.
Η ηλεκτρική ρέυμα μπορεί να παράγει ηλεκτρομαγνητικά πεδία, τα οποία χρησιμοποιούνται σε εξαρτήματα, μετατροπείς, γεννήτριες και μοτέρ. Στους ηλεκτρικούς διαχωριστές, η ρέυμα προκαλεί αντιστατική θέρμανση ή θέρμανση Joule, η οποία παράγει φως σε έναν φωτεινό λαμπτήρα.
Μια ηλεκτρική ρέυμα που μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου παράγει ηλεκτρομαγνητικές κύματα, τα οποία χρησιμοποιούνται στην τηλεπικοινωνία για τη μετάδοση δεδομένων.
Βάσει της ροής της φορτίας, η ηλεκτρική ρέυμα κατατάσσεται σε δύο τύπους, δηλαδή, εναλλακτική ρέυμα (AC) και συνεχής ρέυμα (DC).
Η ροή της ηλεκτρικής φορτίας με περιοδική αντιστροφή της κατεύθυνσης είναι γνωστή ως εναλλακτική ρέυμα (AC). Η εναλλακτική ρέυμα είναι επίσης γνωστή ως "AC Current". Αν και αυτό τεχνικά λέγει το ίδιο πράγμα δύο φορές "AC Current Current".
Η εναλλακτική ρέυμα αλλάζει κατεύθυνση σε περιοδικά χρονικά διαστήματα.
Η εναλλακτική ρέυμα ξεκινά από μηδέν, αυξάνεται στο μέγιστο, μειώνεται στο μηδέν, στη συνέχεια αντιστρέφεται και φθάνει στο μέγιστο στην αντίθετη κατεύθυνση, και ξανά επιστρέφει στην αρχική τιμή και επαναλαμβάνει αυτόν τον κύκλο άπειρα.
Ο τύπος της εναλλακτικής ρέυμας μπορεί να είναι συνημιτόνιος, τριγωνικός, τετραγωνικός, δεξιοστροφής, κλπ.
Η ειδικότητα της μορφής δεν έχει σημασία—στο βαθμό που είναι μια επαναλαμβανόμενη μορφή.
Παρ' όλα αυτά, στις περισσότερες ηλεκτρικές κυκλωματικές, η τυπική μορφή της εναλλακτικής ρέυμας είναι η συνημιτόνια. Μια τυπική συνημιτόνια μορφή που θα μπορούσατε να δείτε ως εναλλακτική ρέυμα είναι εμφανισμένη στην εικόνα παρακάτω.
Ένας συνεχής γεννήτρια μπορεί να παράγει εναλλακτό ρεύμα. Η συνεχής γεννήτρια είναι ένα ειδικό τύπο ηλεκτρικού γεννητή που σχεδιάστηκε για την παραγωγή εναλλακτού ρεύματος.
Το εναλλακτό ηλεκτρικό ρεύμα χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανικές και οικιακές εφαρμογές.
Η ροή ηλεκτρικού φορτίου μόνο σε μία κατεύθυνση είναι γνωστή ως ρεύμα συνεχούς τάσης (DC). Το DC αναφέρεται επίσης ως "Ρεύμα Συνεχούς Τάσης". Αν και τεχνικά λέγεται δύο φορές το ίδιο πράγμα "Συνεχής Τάση Ρεύματος".
Επειδή το DC ρέει μόνο σε μία κατεύθυνση, ονομάζεται επίσης μονοκατευθυντικό ρεύμα. Μια κύματος ενός ρεύματος συνεχούς τάσης είναι δείκνυμε στην εικόνα παρακάτω.
Το DC μπορεί να παραχθεί από μπαταρίες, ηλιακά κύτταρα, κυττάρα καυσίμου, θερμοζευγάρια, γεννήτριες με κομμοτάξι, κλπ. Ένα εναλλακτό ρεύμα μπορεί να μετατραπεί σε ρεύμα συνεχούς τάσης με τη χρήση ενός ορθογωνιστή.
Το ηλεκτρικό ρεύμα συνεχούς τάσης χρησιμοποιείται συνήθως σε εφαρμογές χαμηλής τάσης. Οι περισσότερες ηλεκτρονικές διατάξεις χρειάζονται μια πηγή ρεύματος συνεχούς τάσης.
Η SI μονάδα για το ρεύμα είναι ο αμπέρ (A). Ο αμπέρ είναι η βασική SI μονάδα του ηλεκτρικού ρεύματος. Η μονάδα αμπέρ ονομάστηκε προς τιμήν του μεγάλου φυσικού André Marie Ampère.
Στο σύστημα SI, 1 αμπέρ είναι η ροή ηλεκτρικού φορτίου μεταξύ δύο σημείων με ρυθμό ένας κουλόμπιος ανά δευτερόλεπτο. Επομένως,
Επομένως, ο ρεύστης μετριέται επίσης σε coulomb ανά δευτερόλεπτο ή C/S.
Οι βασικοί τύποι για τον ρεύστη είναι:
Η σχέση μεταξύ Ρεύστη, Τάσης και Αντίστασης (Νόμος του Ohm)
Η σχέση μεταξύ Ρεύστη, Δυνάμεως και Τάσης
Η σχέση μεταξύ Ρεύστη, Δυνάμεως και Αντίστασης
Αυτές οι σχέσεις συνοψίζονται στο παρακάτω εικονίδιο.

Σύμφωνα με τον νόμο του Ohm,
Επομένως,
Όπως φαίνεται στο παρακάτω πλήθος, ένα υποδοχικό όριο
εφαρμόζεται στην αντίσταση της
. Να καθοριστεί ο ρευστός που διαρρέει τον αντιστάτη.
Λύση:
Δεδομένα: ![]()
Σύμφωνα με τον νόμο του Ohm,
Έτσι, χρησιμοποιώντας την εξίσωση, προκύπτει ότι ο ρευστός που διαρρέει τον αντίστοιχο είναι
.
Η μεταφορά ενέργειας είναι το γινόμενο της τάσης εφοδιασμού και του ηλεκτρικού ρεύστου.
Άρα, προκύπτει ότι ο ρευστός ισούται με την εξουσία διαιρεμένη με την τάση. Μαθηματικά,
Όπου
σημαίνει αμπέρ (τα μονάδες για τον ηλεκτρικό ρευστό).
Όπως φαίνεται στο παρακάτω κύκλωμα, εφαρμόζεται ένα υποδιαστημένο όριο
σε μια λάμπα
. Να καθοριστεί ο ρευστός που αντλείται από τη λάμπα
.Λύση:
Δεδομένα: ![]()
Σύμφωνα με τον τύπο,
Έτσι, χρησιμοποιώντας την παραπάνω εξίσωση, βρίσκουμε ότι ο ρευστός που αντλείται από τη λάμπα
είναι ίσος με
.
Γνωρίζουμε ότι, ![]()
Τώρα, αντικαθιστώντας τον Νόμο του Όχμ
στην παραπάνω εξίσωση, παίρνουμε,
Επομένως, ο ρεύστης είναι η τετραγωνική ρίζα του λόγου της ισχύος και της αντίστασης. Μαθηματικά, η τύπος γι' αυτό είναι:
Όπως φαίνεται στο παρακάτω πλήξιμο, καθορίστε ο ρεύστης που παίρνει το
,
φωτιστικό
Λύση:
Δεδομένα: ![]()
Σύμφωνα με τη σχέση μεταξύ ρεύματος, ισχύος και αντίστασης που δείχνεται παραπάνω:
Έτσι, χρησιμοποιώντας την εξίσωση, βρίσκουμε ότι το ρεύμα που λαμβάνει το
,
φωτιστικό είναι
.
Οι διαστάσεις του ρεύματος σε σχέση με τη μάζα (M), το μήκος (L), το χρόνο (T) και το αμπέρ (A) δίνονται από την
.
Το ρεύμα (I) είναι μια αναπαράσταση του κουλόμπου ανά δευτερόλεπτο. Συνεπώς,
Υπάρχει μια λίγο παρεξήγηση για τη συμβατική ροή ρεύματος και τη ροή ηλεκτρονίων. Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τη διαφορά μεταξύ των δύο.
Τα σωματίδια που μεταφέρουν ηλεκτρικό φορτίο μέσω διαγωνιστών είναι τα κινητά ή ελεύθερα ηλεκτρόνια. Η κατεύθυνση ενός ηλεκτρικού πεδίου μέσα σε έναν κύκλωμα, με βάση τον ορισμό, είναι η νομοθεσία που οι θετικοί δοκιμαστικοί φορείς φορτίου είναι προωθούμενοι. Έτσι, αυτά τα σωματίδια αρνητικού φορτίου, δηλαδή τα ηλεκτρόνια, ρέουν στην αντίθετη κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου.
Σύμφωνα με τη θεωρία των ηλεκτρονίων, όταν εφαρμόζεται τάση ή διαφορά δυναμικού στον διαγωνιστή, τα φορτισμένα σωματίδια ρέουν μέσα στο κύκλωμα, συνιστώντας ηλεκτρικό ρεύμα.
Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια ρέουν από υψηλότερο δυναμικό σε χαμηλότερο δυναμικό, δηλαδή από το θετικό σύνδεσμο στον αρνητικό σύνδεσμο της μπαταρίας μέσω εξωτερικού κυκλώματος.
Όμως, σε μεταλλικό διαγωνιστή, τα θετικά φορτισμένα σωματίδια είναι σε σταθερή θέση, ενώ τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια, δηλαδή τα ηλεκτρόνια, είναι ελεύθερα να κινούνται. Σε ημιαγωγούς, η ροή των φορτισμένων σωματιδίων μπορεί να είναι θετική ή αρνητική.
Η ροή θετικών φορείς φορτίου και αρνητικών φορείς φορτίου στην αντίθετη κατεύθυνση έχει την ίδια επίδραση στο ηλεκτρικό κύκλωμα. Επειδή η ροή ρεύματος είναι λόγω θετικών ή αρνητικών φορείς φορτίου, ή και των δύο, απαιτείται μια σύμβαση για την κατεύθυνση του ρεύματος που είναι ανεξάρτητη από τους τύπους των φορέων φορτίου.
Η κατεύθυνση του συμβατικού ρεύματος θεωρείται ως η κατεύθυνση στην οποία ρέουν οι θετικοί φορείς φορτίου, δηλαδή από υψηλότερο δυναμικό σε χαμηλότερο δυναμικό. Επομένως, οι αρνητικοί φορείς φορτίου, δηλαδή τα ηλεκτρόνια, ρέουν στην αντίθετη κατεύθυνση της συμβατικής ροής ρεύματος, δηλαδή από χαμηλότερο δυναμικό σε υψηλότερο δυναμικό. Επομένως, η συμβατική ροή ρεύματος και η ροή ηλεκτρονίων πηγαίνουν σε αντίθετες κατευθύνσεις, όπως φαίνεται στην εικόνα παρακάτω.
Συνήθης Ρεύμα: Το ρεύμα των θετικών φορέων φορτίου από το θετικό πόλο στον αρνητικό πόλο της μπαταρίας είναι γνωστό ως συνήθης ρεύμα.
Ρεύμα Ηλεκτρονίων: Το ρεύμα των ηλεκτρονίων ονομάζεται ρεύμα ηλεκτρονίων. Το ρεύμα των αρνητικών φορέων φορτίου – δηλαδή, των ηλεκτρονίων – από τον αρνητικό πόλο στον θετικό πόλο της μπαταρίας είναι γνωστό ως ρεύμα ηλεκτρονίων. Το ρεύμα ηλεκτρονίων είναι αντίθετο με το συνήθη ρεύμα.
Η κατεύθυνση του συνήθη ρεύματος και του ρεύματος ηλεκτρονίων είναι δεικτική στην εικόνα παρακάτω.
Συνήθης Ροή Ρεύματος vs Ροή Ωδικής Διάχυσης
Η ροή διάχυσης αναφέρεται στη ροή ρεύματος μέσω ενός αιωρητικού μέσου, όπως υγρό, αέριο ή κενό.
Η ροή διάχυσης δεν απαιτεί οδηγούς για να ρέει· επομένως, δεν ικανοποιεί το Νόμο του Ohm. Ένα παράδειγμα ροής διάχυσης είναι ένα βάκουο τουβλ, στο οποίο τα ηλεκτρόνια που εκλύονται από την κάθοδο ρέουν προς την ανόδο σε κενό.
Το ρεύμα που ρέει μέσω οποιουδήποτε οδηγού είναι γνωστό ως ωδική ροή. Η ωδική ροή απαιτεί οδηγούς για να ρέει· επομένως, ικανοποιεί το Νόμο του Ohm.
Υποθέστε ότι ένας αντιστάτης και καταστηριστής είναι συνδεδεμένοι παράλληλα με μια πηγή τάσης V, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα. Η φύση της ροής ρεύματος μέσω του καταστηριστή είναι διαφορετική από εκείνη μέσω του αντιστάτη.

Η τάση ή διαφορά δυναμικού στον αντιστάτη παράγει συνεχή ροή ρεύματος, η οποία δίνεται από την εξίσωση,
Αυτή η ροή είναι γνωστή ως «ροή οδηγήσεως».
Τώρα, η ροή διέρχεται μόνο μέσω του κατασταλτήρα όταν αλλάζει η τάση στο κατασταλτήρα, όπως δίνεται από την εξίσωση,
Αυτή η ροή είναι γνωστή ως «ροή μετατόπισης».
Φυσικά, η ροή μετατόπισης δεν είναι ροή, καθώς δεν υπάρχει ροή φυσικής ποσότητας, όπως η ροή φορτίων.
Σε ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συμπλοκές, η μέτρηση της ροής είναι ένα βασικό παράμετρο που πρέπει να μετρηθεί.
Ένα όργανο που μπορεί να μετρήσει την ηλεκτρική ροή λέγεται αμπερόμετρο. Για να μετρηθεί η ροή, το αμπερόμετρο πρέπει να συνδεθεί σε σειρά με τη συμπλοκή της οποίας θέλετε να μετρήσετε τη ροή.
Η μέτρηση της ροής μέσω του αντιστάτη με τη χρήση αμπερομέτρου είναι δείκτης στο παρακάτω σχήμα.
Η ηλεκτρική ροή μπορεί επίσης να μετρηθεί με τη χρήση ενός γαλβανομέτρου. Το γαλβανόμετρο δίνει τόσο την κατεύθυνση όσο και την έκταση της ηλεκτρικής ροής.
Η ροή μπορεί να μετρηθεί ανιχνεύοντας το μαγνητικό πεδίο που συνδέεται με τη ροή χωρίς να διαλύεται η συμπλοκή. Υπάρχουν διάφορα όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της ροής χωρίς να διαλύεται η συμπλοκή.
Μετατροπέας ρεύματος (CT) (μετρά μόνο εναλλακτικό ρεύμα)
Ας μελετήσουμε μερικές συνηθισμένες ερωτήσεις που σχετίζονται με το ηλεκτρικό ρεύμα.
Ένα γαλβανόμετρο είναι ένα μέτρητρο που χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνήτο για τη μέτρηση ηλεκτρικού ρεύματος.
Το γαλβανόμετρο είναι ένα απόλυτο μέτρητρο; μετρά το ηλεκτρικό ρεύμα ως συντεταγμένη της εφαπτομένης της γωνίας διάταξης.
Το γαλβανόμετρο μπορεί να μετρήσει άμεσα το ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά αυτό απαιτεί τη διακοπή του κύκλου· επομένως, μερικές φορές, είναι αβεβαιό.
Ένας αγωγός που μεταφέρει ρεύμα που βρίσκεται σε μαγνητικό πεδίο θα βιώσει μια δύναμη, καθώς το ρεύμα είναι τίποτα άλλο από τη ροή των φορτίων.
Θεωρήστε έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα (a). Σύμφωνα με τον κανόνα της δεξιάς χειρός του Fleming; αυτό το ρεύμα θα παράγει ένα μαγνητικό πεδίο σε κυκλική κατεύθυνση.


Το αποτέλεσμα του μαγνητικού πεδίου του αγωγού είναι ότι θα επιβάλει το μαγνητικό πεδίο πάνω από τον αγωγό και θα το αδυναμώσει κάτω από αυτόν.
Οι γραμμές του πεδίου είναι όπως εκτεταμένα ελαστικά ταινία· επομένως, θα πιέσουν τον αγωγό προς τα κάτω, δηλαδή η δύναμη είναι προς τα κάτω, όπως φαίνεται στο σχήμα (b).
Αυτό το παράδειγμα λέει ότι ο ηλεκτροφορητής σε μαγνητικό πεδίο βιάζεται από μια δύναμη. Η εξής εξίσωση καθορίζει το μέγεθος της μαγνητικής δύναμης σε ηλεκτροφορητή.
Για να έχει ροή ηλεκτρικός ρεύματος, είναι απαραίτητο να υπάρχουν τα εξής:
Μια διαφορά δυναμικού που υπάρχει μεταξύ δύο σημείων. Εάν τα δύο σημεία σε έναν κύκλο είναι στο ίδιο δυναμικό, το ρεύμα δεν μπορεί να ρέει.
Μια πηγή τάσης ή πηγή ρεύματος, όπως μια μπαταρία ή μια κυψέλη που εξαναγκάζει τα ελεύθερα ηλεκτρόνια που συνιστούν ηλεκτρικό ρεύμα.
Ένας ηλεκτροφορητής ή καλώδιος που μεταφέρει ηλεκτρικές φορτίζοντας.
Ο κύκλος πρέπει να είναι κλειστός ή ολοκληρωμένος. Εάν οι κύκλοι είναι ανοιχτοί, το ρεύμα δεν μπορεί να ρέει.
Αυτές είναι οι συνθήκες που είναι απαραίτητες για να έχει ροή ηλεκτρικός ρεύματος. Το εικόνα παρακάτω δείχνει ένα ρεύμα που περνά σε έναν κλειστό κύκλο.

Ποιο Περιγράφει Καλύτερα τη Διαφορά Μεταξύ Ηλεκτρικού Ρεύματος και Στατικής Ηλεκτρικής Φορτίζοντας
Η κύρια διαφορά μεταξύ ηλεκτρικού ρεύματος και στατικής ηλεκτρικής φορτίζοντας είναι ότι τα ηλεκτρόνια ή τα φορτίζοντα ρέουν μέσω του ηλεκτροφορητή σε ηλεκτρικό ρεύμα.
Ενώ, στη στατική ηλεκτρική φορτίζοντας, τα φορτίζοντα είναι σε ηρεμία και συσσωρεύονται στην επιφάνεια του υλικού.
Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι λόγω της ροής των ηλεκτρονίων, ενώ η στατική ηλεκτρική φορτίζοντας είναι λόγω των αρνητικών φορτίων από ένα αντικείμενο σε άλλο.
Το ηλεκτρικό ρεύμα παράγεται μόνο στον ηλεκτροφορητή, ενώ η στατική ηλεκτρική φορτίζοντας παράγεται και στον ηλεκτροφορητή και στον αισθητήρα.
Ξέρουμε ότι όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα, δηλαδή όταν τα ηλεκτρόνια είναι σε κίνηση, παράγεται ένα μαγνητικό πεδίο. Εάν τοποθετήσουμε έναν μαγνήτη σε ένα μαγνητικό πεδίο, αυτός βιάζεται από μια δύναμη.
Για την ηλεκτρική φορτία, δηλαδή την ηλεκτρική ρέυση, ομοίως πολοί μαγνήτου ελκύουν και αντίθετοι πόλοι απωθούν. Οπότε, μπορούμε να πούμε ότι η ηλεκτρική ρέυση επηρεάζει τον μαγνητικό πόλο μέσω του μαγνητικού πεδίου.
Ένα εργαλείο που μπορεί να μετρήσει την ηλεκτρική ρέυση λέγεται αμπερόμετρο. Το αμπερόμετρο πρέπει να συνδεθεί σε σειρά με τον κύκλωμα του οποίου θα μετρηθεί η ρέυση.
Άλλα διάφορα εργαλεία χρησιμοποιούνται επίσης για τη μέτρηση της ηλεκτρικής ρέυσης.
Αισθητήρες τροχιών Hall
Μετατροπέας ρέυσης (CT) (Μετρεί μόνο CA)
Μετρητές με στεγνότητα
Παράλληλες αντιστάσεις
Αισθητήρες μαγνητοαντίστασης
Πηγή: Electrical4u
Δήλωση: Σεβαστείτε το πρωτότυπο, καλά άρθρα αξίζουν κοινοποίηση, εάν υπάρχει παραβίαση πνευματικών δικαιωμάτων παρακαλώ επικοινωνήστε για διαγραφή.