Co to jest prąd elektryczny?
Prąd elektryczny, to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych.
Skupmy się na określeniach tworzących tą definicję.
Ładunki elektryczne
Ładunki elektryczne, to zwykle cząstki, które potrafią wytwarzać pole elektryczne. Prąd tworzyć
mogą zarówno ładunki dodatnie (np. jony dodatnie: jon wodoru, jon siarczanowy itp), jak i
ujemne (np. elektrony, czy jony ujemne w rodzaju jonu OH
-
) (więcej na temat ładunków
elektrycznych znajduje się w tematach poświęconych elektrostatyce).
Uporządkowany ruch
Po przyłoŜeniu pola elektrycznego na ładunki zaczyna działać siła elektryczna – na ładunki
dodatnie sił o zwrocie zgodnym z kierunkiem pola, a na ładunki ujemne siła o zwrocie przeciwnym.
I dopiero takie uporządkowane - w jednym kierunku - przesuwanie się ładunków tworzy prąd
elektryczny.
Dryf ładunków elektrycznych
Warto tu jednak zauwaŜyć, Ŝe poruszające się ładunki cały czas wykonują swój ruch chaotyczny,
wynikający z faktu, Ŝe dana próbka materii ma swoją temperaturę. Dlatego typowy prąd (np.
odbywający się dzięki elektronom w metalu) naleŜy wyobraŜać sobie jako nałoŜenie się dwóch
ruchów:
Umowny kierunek prądu elektrycznego
Umownym kierunkiem prądu jest kierunek wyznaczony przez ruch ładunków dodatnich
(czyli kierunek zgodny z kierunkiem pola elektrycznego). W obwodzie z prądem jest to kierunek
Cząstki mogą poruszać się w róŜny sposób.
Jak wiadomo z
teorii kinetyczno
cząsteczkowej
(kinetyczno molekularnej).
Wszystkie atomy i cząsteczki w naszym
otoczeniu są w nieustannym ruchu. Ten
ruch, bez względu na to, czy atomy są
naładowane (nazywają się wtedy jonami),
czy nie jeszcze nie tworzy prądu
elektrycznego. Wynika to z faktu, ze średnio
tyle samo cząstek naładowanych porusza się
np. w lewą, co i w prawą stronę i całkowity
bilans "wychodzi na zero".
Prąd pojawia się dopiero wtedy, gdy w tym
ruchu chaotycznym zostanie wyróŜniony
jakiś kierunek, preferujący poruszanie się
w jakąś stronę. Najczęściej wyróŜnienie
kierunku w ruchu ładunków odbywa się
poprzez przyłoŜenie pola elektrycznego.
Rysunek - przyłoŜenie pola elektrycznego powoduje
powstanie siły działającej na ładunki dodatnie i ujemne.
chaotycznego ruchu termicznego (zwykle odbywającego się z duŜym prędkościami)
wynikającego z faktu, Ŝe ładunki znajdują się w ciele o róŜnej od zera temperaturze.
Prędkość ruchu chaotycznego jest duŜa - w typowych warunkach, elektrony poruszają się w
ruchu chaotycznym z prędkością setek tysięcy metrów na sekundę.
ruchu uporządkowanego wynikającego z faktu przyłoŜenia pola elektrycznego - tzw.
dryfu. Dryf polega na tym, Ŝe cała masa ładunkowa przesuwa się powoli w kierunku
wyznaczonym przez pole elektryczne.
Prędkość dryfu (czyli średnia prędkość przemieszczania się masy ładunkowej) jest znacznie
mniejsza niŜ prędkość ruchu termicznego (np. w typowych warunkach w metalach jest
mniejsza niŜ 1 mm/s).
Strona 1 z 2
Co to jest prąd elektryczny?
2008-09-07
http://www.fizykon.org/elektrycznosc/el_co_to_jest_prad_elektryczny.htm
