Mi az elektromos áram definíciója szabadon áramló vagy állományi töltések esetén?

Az áram az elektromos töltés időben történő áramlása. Az áram két fő típusra osztható: a szabadon áramló töltések által keltett áram és a helyben tartózó töltésekkel kapcsolatos áram (bár szigorúan véve a helyben tartózó töltések maguk nem okoznak áramot, de áramokat indukálhatnak). A két eset leírása a következő:

1. Szabadon Áramló Töltések Által Keltett Áram

Definíció

Az elektromos áram a megadott metszetes területen átmenő töltés mennyiségét adja meg egységnyi idő alatt. Matematikailag az áram

I a töltés változásának sebessége

q az idő t szerint:

I=dq/dt

Itt, dq a metszetes területen átmenő töltés mennyiségét jelenti a dt idő intervallumban.

Jellemzők

• Iránya: Hagyományosan az áram irányát a pozitív töltés mozgásának iránya definiálja. Fém vezetőkben az áram valójában a szabad elektronok (ami negatív töltést viselnek) áramlása, de az áram irányát ellentétesnek tekintjük az elektronok valódi áramlásának irányával szemben.

• Egységek: Az áram szabványos egysége az Ampere (Ampere, A), ahol 1 Ampere azt jelenti, hogy 1 Coulomb töltés áthalad egy metszetes területen másodpercenként.

Példa

Áram a vezetékben: Amikor feszültséget alkalmazunk egy vezetéken, a szabad elektronok a vezetékben mozognak, így áramot formálva.

2. Helyben Tartózó Töltések Által Indukált Áram

Definíció

Bár a helyben tartózó töltések maguk nem formálnak áramot, bizonyos körülmények között, például kondenzátorok töltése vagy ürítése során, vagy amikor a töltések újraelosztódnak egy médiumban, áramot indukálhatnak.

Jellemzők

• Kondenzátorok: Amikor egy kondenzátort töltünk fel, a töltések mozognak a tápegység egyik végéről a másikra, így elektromos mezőt hoznak létre a kondenzátor palsták között. Ez a folyamat során az áram a kondenzátor külső körben áramlik.

• Ürítés: Amikor egy kondenzátor üríti ki a tárolt töltését, a palstákon tárolt töltés a tápegységhez tér vissza a külső körön keresztül, így áramot formálva.

Példa

Kondenzátorok Töltése és Ürítése: Amikor egy kondenzátort csatlakoztatunk egy tápegységhez, az áram a külső körön áramlik, amíg a kondenzátor teljesen feltöltődik; ha a kondenzátort terhelésre csatlakoztatjuk, az áram ismét a külső körön áramlik, amíg a kondenzátor teljesen ürül.

Összefoglalás

Az elektromos áram a töltés időben történő változásának sebessége, tipikusan a szabad töltések mozgásával formálódik. Fém vezetőkben az áram irányát ellentétesnek tekintjük a szabad elektronok valódi áramlásának irányával. Bár a helyben tartózó töltések maguk nem okoznak áramot, áramokat indukálhatnak kondenzátorok töltése és ürítése során.

Ha bármilyen további kérdése van, vagy több információra van szüksége, kérlek, jelezze!