130859510

Rys. 1. Przebiegi czasowe prądu: a) stałego, b) zmiennego w czasie, c) przemiennego, sinusoidalnego [opracowanie własne]

Jeżeli wartość przebiegu powtarza się po czasie t = T to przebieg taki nazywamy okresowym a T jego okresem podstawowym.

Prąd może przepływać w różnych środowiskach. Środowiska, w których może przepływać prąd są następujące:

przewodniki pierwszego rodzaju, do których zalicza się metale i ich stopy. Spośród metali najlepszymi przewodnikami są srebro (Ag) i miedź (Cu),

przewodniki drugiego rodzaju, elektrolity którymi są np. wodne roztwory kwasów, zasad i soli,

półprzewodniki, do których zalicza się substancje krystaliczne, które pod względem zdolności przewodzenia prądu zajmują miejsce pośrednie pomiędzy przewodnikami a dielektrykami (materiałami nie przewodzącymi prądu),

gazy (stan skupienia materii, w którym cząsteczki nie są wzajemnie powiązane siłami przyciągania i poruszają się swobodnie, zapełniając dostępną im objętość), próżnię (obszar wolny od cząstek materialnych lub wypełniony gazem o znikomym niskim ciśnieniu w stosunku do ciśnienia atmosferycznego).

W zależności od zjawisk zachodzących w środowisku, w którym odbywa się przepływ prądu, wyróżniamy prądy:

przewodzenia, to prąd utworzony przez elektrony swobodne lub jony przemieszczające się pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego,

przesunięcia, występujący w dielektrykach podczas zmian pola elektrycznego, polegający na przemieszczaniu się ładunków dodatnich i ujemnych wewnątrz cząsteczek, bez naruszania struktury atomowej materii,

unoszenia, zwany prądem konwekcji. Tworzą go przemieszczające się ładunki elektryczne nie związane z cząstkami środowiska, w którym ładunki poruszają się pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego. Przykładami prądów unoszenia są: strumień elektronów w próżni, prąd nośników ładunków elektrycznych przenoszonych w półprzewodnikach,

- dyfuzyjny, polegający na przemieszczaniu się ładunków elektrycznych w wyniku zjawiska dyfuzji (przemieszczania się nośników z obszaru o większym zagęszczeniu do obszaru uboższego w nośniki ładunku). O prądach dyfuzyjnych mówi się podczas wyjaśniania zjawisk zachodzących w elementach półprzewodnikowych.

Z względu na przydatność danego ciała do przewodzenia prądu elektrycznego materiały stosowane w elektrotechnice dzieli się na trzy grupy:

przewodniki - ciała dobrze przewodzące prąd elektryczny; zalicza się do nich: metale, ich stopy, węgiel w postaci grafitu (zaliczane do przewodników pierwszego rodzaju); elektrolity (zalicza się je do przewodników drugiego rodzaju),

izolatory (dielektryki) - ciała praktycznie nie przewodzące prądu elektrycznego: zalicza się do nich porcelanę, szkło w stanie stałym, większość tworzyw sztucznych, oleje mineralne, niezjonizowane gazy, próżnię,

półprzewodniki - to ciała o właściwościach pośrednich w stosunku do przewodników i izolatorów. Półprzewodnikami są krzem (Si), german (Ge) oraz niektóre tlenki metali.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego"

8