2210689697

Prąd elektryczny

1.1.Pojęcie prądu elektrycznego

Prądem elektrycznym nazywamy uporządkowany ruch ładunków elektrycznych. Czynnikiem wywołującym ten ruch jest różnica potencjałów, czyli istnienie napięcia. W czasie przepływu prądu przez przewodniki metalowe występuje ruch swobodnych elektronów, czyli nośników prądu. Poruszają się one od potencjału niższego do wyższego, czyli w kierunku przeciwnym do kierunku umownie przyjętego. W elektrolitach, czyli roztworach kwasów, zasad i soli, cząstki ich rozpadają się na jony dodatnie i ujemne. Ruch: jonów dodatnich w jedną stronę, a ujemnych w drugą jest istotą przepływu prądu elektrycznego w elektrolitach.

Elektrony są cząstkami elementarnymi budowy atomów pierwiastków obok protonów

i neutronów. Elektrony i protony mają ładunki elektryczne. Ładunkowi elektronu nadano znak ujemny: -, a protonowi znak dodatni:+. Neutrony są elektrycznie obojętne.

Elektrony z powłoki zewnętrznej atomu są słabiej przyciągane przez jądro, wskutek czego mogą odrywać się od własnego atomu i poruszać swobodnie pomiędzy atomami. Elektrony poruszają się w metalu ruchem bezwładnym. Gdy zaistnieje działanie pola elektrycznego, w metalu popłynie prąd elektryczny.

Rozróżniamy prąd elektryczny stały i zmienny. Przy prądzie stałym ładunek elektryczny przenoszony w czasie jest równy iloczynowi natężenia prądu i czasu.

W każdym zamkniętym obwodzie prądu można wyróżnić: źródło, czyli część wewnętrzną obwodu, wytwarzające różnicę potencjału między dwoma biegunami, dodatnim

i ujemnym, oraz odbiorniki prądu, czyli część zewnętrzną obwodu, utworzoną z przewodników elektryczności.

Wielkością podstawową dla prądu elektrycznego jest natężenie prądu. Pochodnymi wielkościami charakteryzującymi prąd elektryczny są: napięcie, moc, gęstość prądu.

E

Rys. 1. Ilustracja zjawiska przepływu prądu elektrycznego.

Prąd elektryczny jest wielkością skalarną. Jednostką prądu elektrycznego jest 1 amper(l A = C/s). Natężenie będzie miało wartość 1 A, jeżeli w czasie ls przez dowolny poprzeczny przekrój przewodu przepłynie ładunek elektryczny równy 1C.