1. Natężenie prądu (nazywane potocznie prądem elektrycznym) jest wielkością fizyczną charakteryzującą przepływ prądu elektrycznego zdefiniowaną jako stosunek wartości ładunku elektrycznego przepływającego przez wyznaczoną powierzchnię do czasu przepływu ładunku. Definicję tę zapisujemy formalnie jako pochodną ładunku po czasie:

Gdzie: (jednostki w układzie SI)

dq - zmiana ładunku równoważna przepływającemu ładunkowi (kulomb),

dt - czas przepływu ładunku (sekunda),

I - natężenie prądu elektrycznego (amper).

Natężenie prądu elektrycznego można także wyrazić poprzez wielkości opisujące uporządkowany ruch ładunków elektrycznych:

gdzie:

n - koncentracja nośników prądu wyrażona przez ich liczbę na jednostkę objętości,

q - ładunek każdego z nośników,

v - prędkość nośników ładunków w kierunku prostopadłym do powierzchni S, przez którą płynie prąd o natężeniu I.

Umowny kierunek prądu przyjmuje się jako od bieguna dodatniego do ujemnego.

Ogólna zasada jest następująca:

-jeśli nośnikami prądu są ładunki dodatnie, to umowny kierunek prądu jest zgodny z kierunkiem ich ruchu uporządkowanego;

-jeśli nośnikami prądu są ładunki ujemne, to umowny kierunek prądu jest przeciwny do kierunku ich ruchu uporządkowanego; 2.Natężenie prądu płynącego w obwodzie elektrycznym zależy od źródła zasilającego ten obwód oraz impedancji obwodu. Źródła dzielą się na prądowe oraz napięciowe. Źródło prądowe to takie, które wymusza przepływ prądu o określonej wartości. Prąd w obwodzie zasilanym źródłem napięciowym zależy od wartości rezystancji zastępczej tego obwodu. W przypadku wielu typowych obwodów prądu stałego, wartość natężenia płynącego prądu można wyznaczyć posiłkując się prawem Ohma. Podstawowym prawem dotyczącym przepływu prądu (niekoniecznie stałego) w obwodach elektrycznych jest pierwsze prawo Kirchhoffa.

3. Prędkość dryfu (nazywana także prędkością unoszenia) to średnia prędkość jaką uzyskuje cząstka (elektron, dziura, jon, itp.) w materiale pod wpływem pola elektrycznego. Używanie tego pojęcia w odniesieniu do cząstek w próżni nie ma sensu, gdyż są one przyspieszane do prędkości bliskich prędkości światła. W przypadku zaś ośrodków materialnych (ciało stałe, ciecz, gaz, itp.) ruch przyspieszanej cząstki jest spowalniany przez oddziaływania z siecią krystaliczną (w ciele stałym) lub inne cząstki (w cieczy, gazie). W układzie będącym w stanie równowagi prędkości cząstek podlegają pewnemu rozkładowi. Nawet gdy nie jesteśmy go w stanie poznać, możemy posługiwać się mierzalną wielkością makroskopową: średnią prędkością cząstki, czyli właśnie prędkością dryfu.

4. Gęstość prądu w przewodniku definiuje się jako stosunek natężenia prądu do pola przekroju poprzecznego przewodnika:

gdzie

I - natężenie prądu płynącego przez przewodnik,

S - pole przekroju poprzecznego przewodnika.

Gęstość prądu jest wektorem zdefiniowanym w każdym punkcie przestrzeni w taki sposób, że jego kierunek i zwrot wskazują kierunek przepływu ładunku w danym punkcie a natężenie nie jest wektorem.

5.W ośrodkach ciągłych, gęstość prądu jest wektorem zdefiniowanym w każdym punkcie przestrzeni w taki sposób, że jego kierunek i zwrot wskazują kierunek przepływu ładunku w danym punkcie, zaś wartość wyraża stosunek natężenia prądu do znikomo małego elementu powierzchni prostopadłej do tego wektora (przekroju prostopadłego do przepływu prądu w danym punkcie i chwili).

Dla ośrodków ciągłych prawo Ohma opisuje związek gęstości prądu z natężeniem pola elektrycznego wzorem:

gdzie:

 - wektor gęstości prądu,

 - tensor przewodnictwa elektrycznego,

 - wektor natężenia pola elektrycznego.

6.-kierunku natężenia pola elektrycznego

-przewodności

-natężenia prądu

-prędkości dryfu

7.Prawo Ohma określa opór elektryczny przewodnika(I prawo Ohma):

Opór odcinka przewodnika o stałym przekroju poprzecznym jest proporcjonalny do długości tego odcinka i odwrotnie proporcjonalny do pola powierzchni przekroju (II prawo Ohma)

8.Konduktancja (przewodność elektryczna) jest odwrotnością rezystancji. Jest więc miarą podatności elementu na przepływ prądu elektrycznego.

Zwyczajowo konduktancję oznacza się symbolem G (wielka litera G).

Jednostką konduktancji w układzie SI jest simens (1 S).

Miarą podatności materiału na przepływ prądu elektrycznego jest konduktywność. Dla znanych wymiarów geometrycznych przewodnika i konduktywności materiału, z jakiego został wykonany, jego konduktancję określa wzór:

gdzie:

• l - długość przewodnika,

• S - pole przekroju poprzecznego elementu,

• σ - konduktywność (przewodność właściwa) materiału.

9.Ruchliwość nośników definiowana jest jako prędkość dryfu nadawana przez jednostkowe pole elektryczne:

μ = vd / E

gdzie μ jest ruchliwością.

Najczęściej wyraża się ją w m2/Vs.

10.Napięcie jakie przykładamy do końca przewodnika o długości l sprawiają, że utworzy się w nim pole elektryczne o natężeniu E=U/l. Pole to będzie działało na elektrony swobodne siłą: F= - Ee która będzie nadawała przyśpieszenie sprawiając że będą się one poruszały wzdłuż przewodnika w stronę potencjału wyższego. Elektrony swobodne w czasie zderzeń z jonami sieci krystalicznej będą przekazywały część otrzymanej energii kinetycznej. Dlatego właśnie energia jonów będzie rosła (rosła będzie również amplituda ich drgań) zatem rośnie temperatura przewodnika.

11.

Ilustracja 1: Zależność dla metali

12.Model swobodnych elektronów przewodnictwa jest tylko pewnym przybliżeniem, ponieważ zależność dal niskich temperatur nie jest zachowana a dla wysokich wzrost oporności spowodowany jest wzrostem drań sieci krystalicznej.

13. I prawo Kirhoffa

Suma natężeń prądów wpływających do węzła jest równa sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła.

II prawo Kirhoffa

W zamkniętym obwodzie suma spadków napięć na oporach równa jest sumie sił elektromotorycznych występujących w tym obwodzie

Ilustracja 2: zależność dla półprzewodników

---