Jaká je definice elektrického proudu pro volně pohyblivé náboje nebo stacionární náboje?
Elektrický proud je tok elektrického náboje v čase. Proud lze rozdělit do dvou hlavních typů: proud vyvolaný volně pohybujícími se náboji a proud spojený s nehybnými náboji (ačkoli přesně řečeno, nehybné náboje samy o sobě proud nevytvářejí, ale mohou jej indukovat). Níže jsou vysvětleny obě situace:
1. Proud způsobený volně pohybujícími se náboji
Definice
Elektrický proud je definován jako množství náboje, které prochází daným průřezem za jednotku času. Matematicky je proud I definován jako rychlost změny náboje q vzhledem k času t:
q vzhledem k času t:
q vzhledem k času t:
I=dq/dt
Zde dq reprezentuje množství náboje, které prochází průřezem během časového intervalu dt.
Charakteristiky
Směr: Konvenčně je směr proudu definován jako směr pohybu kladného náboje. V kovových vodičích je proud ve skutečnosti tokem volných elektronů (které mají záporný náboj), ale směr proudu se považuje za opačný k skutečnému toku elektronů.
Jednotky: Standardní jednotka proudu je Ampér (Ampér, A), kde 1 Ampér je definován jako 1 Coulomb náboje, který prochází průřezem za sekundu.
Příklad
Proud v drátu: Když je na drát aplikována napěť, volné elektrony se pohybují uvnitř drátu, tvoříce proud.
2. Proud indukovaný nehybnými náboji
Definice
Ačkoli nehybné náboje samy o sobě proud nevytvářejí, mohou vést k jeho vzniku v určitých okolnostech, jako je nabíjení nebo vypouštění kondenzátorů nebo při redistribuci nábojů v prostředí.
Charakteristiky
Kondenzátory: Když je kondenzátor nabíjen, náboje se pohybují z jednoho terminálu zdroje napětí na druhý, vytvářejíce elektrické pole mezi deskami kondenzátoru. Během tohoto procesu proud prochází externím obvodem kondenzátoru.
Vypouštění: Když kondenzátor vypouští, uložený náboj na deskách se vrací zpět do zdroje napětí přes externí obvod, tvoříce proud.
Příklad
Nabíjení a vypouštění kondenzátorů: Když je kondenzátor připojen k zdroji napětí, proud prochází externím obvodem, dokud kondenzátor není plně nabity; když je kondenzátor připojen k spotřebiči, proud znovu prochází externím obvodem, dokud kondenzátor není úplně vypuštěn.
Shrnutí
Elektrický proud je rychlost změny náboje v čase, obvykle vznikající pohybem volných nábojů. V kovových vodičích se směr proudu považuje za opačný k skutečnému toku volných elektronů. Ačkoli nehybné náboje samy o sobě proud nevytvářejí, mohou jej indukovat během procesů nabíjení a vypouštění kondenzátorů.
Pokud máte jakékoliv další otázky nebo potřebujete více informací, dejte mi vědět!
