Електричний струм — це потік електричного заряду з часом. Струм можна розділити на два основні типи: струм, утворений вільною течією зарядів, і струм, пов'язаний з нерухомими зарядами (хоча строго кажучи, нерухомі заряди самостійно не створюють струм, але можуть його індукувати). Нижче подано пояснення обох ситуацій:
1. Струм через вільну течію зарядів
Визначення
Електричний струм визначається як кількість заряду, що проходить через певне перетинне сечение за одиницю часу. Математично, струм
I визначається як швидкість зміни заряду
q за часом t:
I=dq/dt
Тут, dq представляє кількість заряду, що проходить через перетинне сечение за проміжок часу dt.
Характеристики
Напрямок: За звичай, напрямок струму визначається як напрямок руху додатних зарядів. У металевих провідниках струм насправді є течією вільних електронів (які мають від'ємний заряд), але напрямок струму вважається протилежним реальному напрямку руху електронів.
Одиниці: Стандартна одиниця струму — Ампер (Ампер, A), де 1 Ампер визначається як 1 Кулон заряду, що проходить через перетинне сечение за секунду.
Приклад
Струм у проводі: Коли напруга прикладена до проводу, вільні електрони рухаються усередині проводу, формуючи струм.
2. Струм, індукований нерухомими зарядами
Визначення
Хоча нерухомі заряди самостійно не формує струм, вони можуть призводити до його появи в певних обставинах, таких як зарядка або розрядка конденсаторів, або коли заряди переопреділяються в середовищі.
Характеристики
Конденсатори: При зарядці конденсатора, заряди переміщуються від одного кінця джерела живлення до іншого, створюючи електричне поле між пластинами конденсатора. В процесі цього, струм тече через зовнішню цепу конденсатора.
Розрядка: При розрядці конденсатора, збережений заряд на пластинах повертається до джерела живлення через зовнішню цепу, формуючи струм.
Приклад
Зарядка і розрядка конденсаторів: Коли конденсатор підключений до джерела живлення, струм тече через зовнішню цепу, поки конденсатор повністю не зарядиться; коли конденсатор підключений до навантаження, струм знову тече через зовнішню цепу, поки конденсатор повністю не розрядиться.
Підсумок
Електричний струм — це швидкість зміни заряду з часом, зазвичай утворений рухом вільних зарядів. У металевих провідниках напрямок струму вважається протилежним реальному напрямку руху вільних електронів. Хоча нерухомі заряди самостійно не створюють струм, вони можуть індукувати струм під час процесів зарядки та розрядки конденсаторів.
Якщо у вас є додаткові питання або вам потрібна більше інформації, будь ласка, дайте мені знати!