ความหมายของกระแสไฟฟ้าสำหรับประจุที่ไหลอย่างอิสระหรือประจุที่คงที่คืออะไร
กระแสไฟฟ้าคือการไหลของประจุไฟฟ้าตามเวลา กระแสสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: กระแสที่เกิดจากประจุที่เคลื่อนที่อย่างอิสระและกระแสที่เกี่ยวข้องกับประจุที่อยู่นิ่ง (แม้ว่าโดยเคร่งครัดแล้ว ประจุที่อยู่นิ่งจะไม่สร้างกระแสเอง แต่สามารถทำให้เกิดกระแสได้) ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายของทั้งสองสถานการณ์:
1. กระแสที่เกิดจากประจุที่เคลื่อนที่อย่างอิสระ
คำนิยาม
กระแสไฟฟ้าถูกกำหนดให้เป็นปริมาณประจุที่ผ่านผ่านส่วนตัดหนึ่งๆ ต่อหน่วยเวลา ทางคณิตศาสตร์ กระแส
I ถูกกำหนดให้เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงของประจุ
q ตามเวลา t:
I=dq/dt
ที่นี่ dq แทนปริมาณประจุที่ผ่านผ่านส่วนตัดในช่วงเวลา dt.
ลักษณะ
ทิศทาง: โดยทั่วไป ทิศทางของกระแสถูกกำหนดให้เป็นทิศทางของการเคลื่อนที่ของประจุบวก ในตัวนำโลหะ กระแสจริงๆ คือการไหลของอิเล็กตรอนอิสระ (ซึ่งมีประจุลบ) แต่ทิศทางของกระแสถูกพิจารณาให้ตรงข้ามกับการไหลของอิเล็กตรอนจริงๆ
หน่วย: หน่วยมาตรฐานของกระแสมีหน่วยเป็นแอมแปร์ (Ampere, A) ซึ่ง 1 แอมแปร์ถูกกำหนดให้เป็น 1 คูลอมบ์ของประจุที่ผ่านผ่านส่วนตัดต่อวินาที
ตัวอย่าง
กระแสในสายไฟ: เมื่อมีแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้ที่สายไฟ อิเล็กตรอนอิสระจะเคลื่อนที่ภายในสายไฟ ทำให้เกิดกระแส
2. กระแสที่เกิดจากการกระทำของประจุที่อยู่นิ่ง
คำนิยาม
แม้ว่าประจุที่อยู่นิ่งจะไม่สร้างกระแสเอง แต่สามารถทำให้เกิดกระแสได้ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง เช่น ระหว่างการชาร์จหรือปล่อยประจุของคอนเดนเซอร์ หรือเมื่อประจุกระจายตัวใหม่ภายในสื่อ
ลักษณะ
คอนเดนเซอร์: เมื่อคอนเดนเซอร์ถูกชาร์จ ประจุจะเคลื่อนที่จากขั้วหนึ่งของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าไปยังอีกขั้วหนึ่ง สร้างสนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นคอนเดนเซอร์ ในระหว่างกระบวนการนี้ กระแสจะไหลผ่านวงจรภายนอกของคอนเดนเซอร์
การปล่อยประจุ: เมื่อคอนเดนเซอร์ปล่อยประจุ ประจุที่สะสมบนแผ่นจะกลับไปยังแหล่งกำเนิดไฟฟ้าผ่านวงจรภายนอก ทำให้เกิดกระแส
ตัวอย่าง
การชาร์จและปล่อยประจุของคอนเดนเซอร์: เมื่อคอนเดนเซอร์เชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้า กระแสจะไหลผ่านวงจรภายนอกจนกว่าคอนเดนเซอร์จะชาร์จเต็ม เมื่อคอนเดนเซอร์เชื่อมต่อกับโหลด กระแสจะไหลผ่านวงจรภายนอกอีกครั้งจนกว่าคอนเดนเซอร์จะปล่อยประจุหมด
สรุป
กระแสไฟฟ้าคืออัตราการเปลี่ยนแปลงของประจุตามเวลา โดยทั่วไปเกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุที่อิสระ ในตัวนำโลหะ ทิศทางของกระแสถูกพิจารณาให้ตรงข้ามกับการไหลของอิเล็กตรอนอิสระ แม้ว่าประจุที่อยู่นิ่งจะไม่สร้างกระแสเอง แต่สามารถทำให้เกิดกระแสได้ระหว่างการชาร์จและปล่อยประจุของคอนเดนเซอร์
หากคุณมีคำถามเพิ่มเติมหรือต้องการข้อมูลเพิ่มเติม โปรดแจ้งให้ฉันทราบ!
