Natężenie prądu elektrycznego - Polski Serwis Naukowy

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.

Definicja

Definicję tę zapisujemy formalnie jako pochodną ładunku po czasie:

Gęstość prądu – intuicyjnie jest to wielkość fizyczna określająca natężenie prądu elektrycznego przypadającego na jednostkę powierzchni przekroju poprzecznego przewodnika.
Częstotliwość określa liczbę cykli zjawiska okresowego występujących w jednostce czasu. W układzie SI jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Częstotliwość 1 herca odpowiada występowaniu jednego zdarzenia (cyklu) w ciągu 1 sekundy. Najczęściej rozważa się częstotliwość w ruchu obrotowym, częstotliwość drgań, napięcia, fali.

$I = \frac{dq}{dt}$

Gdzie: (jednostki w układzie SI) $dq$ – zmiana ładunku równoważna przepływającemu ładunkowi (kulomb), $dt$ – czas przepływu ładunku (sekunda), $I$ – natężenie prądu elektrycznego (amper).

Natężenie prądu oznaczamy literą I, a czasami literą i.

Gdy ilość ładunku przepływającego przez daną powierzchnię rozpatrywana jest jako funkcja czasu $q(t)$ , natężenie prądu i(t) jest także funkcją czasu określoną wzorem: $i(t) = {dq(t) \over dt}$

Związek z prędkością ruchu ładunków

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

Energia termiczna (zwana też potocznie energią cieplną) – część energii wewnętrznej układu, która jest związana z chaotycznym ruchem cząsteczek układu. Miarą energii termicznej jest temperatura. Każda postać energii może się przemienić w energię termiczną, czemu towarzyszy wzrost entropii.
Prąd przemienny (ang. alternating current, AC) – charakterystyczny przypadek prądu elektrycznego okresowo zmiennego, w którym wartości chwilowe podlegają zmianom w powtarzalny, okresowy sposób, z określoną częstotliwością. Wartości chwilowe natężenia prądu przemiennego przyjmują naprzemiennie wartości dodatnie i ujemne (stąd nazwa przemienny). Najczęściej pożądanym jest, aby wartość średnia całookresowa (tzn. składowa stała) wynosiła zero.

$I = qnvS\,$

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.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

Czy wiesz że...? beta

Obwód elektryczny - układ źródeł prądu i napięcia, przewodów elektrycznych, przez które prąd może bez przerwy płynąć, oraz rozmaitych elementów obwodów elektrycznych elementów aktywnych lub pasywnych obwodu jak rezystory, kondensatory, cewki (zwojnice), diody, wzmacniacze, transformatory, itp.

Faza termodynamiczna - jednolita część układu fizycznego, oddzielona od innych powierzchniami międzyfazowymi, zwanymi granicami faz, na których zachodzi skokowa zmiana własności fizycznych lub chemicznych. Najprostszym przykładem zawsze odrębnych faz są jednorodne ciała będące w różnych stanach skupienia (np. woda i lód, woda i para wodna). Jednak oddzielne fazy mogą też istnieć w ciele pozostającym w jednym stanie skupienia. W fazach powierzchniowych atomy lub cząsteczki zaabsorbowane na powierzchni ciała stałego lub cieczy tworzą na niej jedną lub kilka warstw. Posiadają one większą reaktywnośc chemiczną. Przykładami faz powierzchniowych są detergenty na granicy faz ciecz-gaz (np.: piana) czy wodór na powierzchni katalizatora niklowego. I tak:

Wzorcowanie (inaczej: kalibracja) - ogół czynności ustalających relację między wartościami wielkości mierzonej wskazanymi przez przyrząd pomiarowy a odpowiednimi wartościami wielkości fizycznych, realizowanymi przez wzorzec jednostki miary wraz z podaniem niepewności tego pomiaru.

Pulsacja (częstość kołowa) - wielkość określająca, jak szybko powtarza się zjawisko okresowe. Pulsacja jest powiązana z częstotliwością (f) i okresem (T) poprzez następującą zależność:

Plazma – zjonizowana materia o stanie skupienia przypominającym gaz, złożona zarówno z cząstek naładowanych elektrycznie, jak i obojętnych. Mimo że plazma zawiera swobodne cząstki naładowane, to w skali makroskopowej jest elektrycznie obojętna.

Ładunek elektryczny ciała (lub układu ciał) – fundamentalna własność materii przejawiająca się w oddziaływaniu elektromagnetycznym ciał obdarzonych tym ładunkiem. Ciała obdarzone ładunkiem mają zdolność wytwarzania pola elektromagnetycznego oraz oddziaływania z tym polem. Oddziaływanie ładunku z polem elektromagnetycznym jest określone przez siłę Lorentza i jest jednym z oddziaływań podstawowych.

Waga prądowa to klasyczny wzorzec prądu odtwarzający jego jednostkę w sposób definicyjny. Dziś znaczenie wagi prądowej jest głównie historyczne, gdyż mniejszy błąd odtworzenia uzyskuje się przy użyciu metod pośrednich (na przykład z wzorców napięcia i rezystancji).