Ηλεκτρικό ρεύμα
Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι μια ροή ηλεκτρικού φορτίου. Η εξίσωση του ρεύματος είναι:
I = Δ Q Δ t {\displaystyle I={\frac {\Delta Q}{\Delta t}}} 
όπου
I {\displaystyle I}
είναι το ρεύμα που ρέει
Δ Q {\displaystyle \Delta Q}
είναι η μεταβολή του ηλεκτρικού φορτίου
Δ t {\displaystyle \Delta t}
είναι η χρονική μεταβολή
Η μονάδα SI του ηλεκτρικού ρεύματος είναι το αμπέρ (Α). Αυτό ισούται με ένα κουλόμπ φορτίου σε ένα δευτερόλεπτο. Το ρεύμα μπορεί να βρεθεί σε καλώδια, μπαταρίες και κεραυνούς.
Η πηγή ρεύματος
Στα αγώγιμα υλικά, ορισμένα ηλεκτρόνια είναι πολύ χαλαρά συνδεδεμένα με τα άτομα του υλικού. Όταν μεγάλες ποσότητες αυτών των ατόμων ενώνονται, υπάρχει ένα είδος ηλεκτρονιακού νέφους που "αιωρείται" κοντά στα άτομα του υλικού. Αν εξετάσετε μια διατομή του κομματιού του αγώγιμου υλικού, τα ηλεκτρόνια θα κινηθούν πολύ γρήγορα μέσα σε αυτό. Αυτή η κίνηση προκαλείται από τη θερμοκρασία και τα ηλεκτρόνια που ρέουν προς μία κατεύθυνση τείνουν να εξισώνονται με τα ηλεκτρόνια που ρέουν από την άλλη κατεύθυνση, οπότε δεν είναι αυτό που προκαλεί τη ροή ρεύματος. Τα ηλεκτρόνια ρέουν από το ένα άτομο στο άλλο, μια διαδικασία που έχει συγκριθεί με το πέρασμα κουβάδων νερού από το ένα άτομο στο άλλο σε μια ταξιαρχία κουβάδων.
Όταν ένα ηλεκτρικό πεδίο ασκείται στο σύρμα, τα ηλεκτρόνια ανταποκρίνονται σχεδόν αμέσως, παρασυρόμενα ελαφρώς προς την αντίθετη κατεύθυνση του πεδίου. Κερδίζουν ενέργεια από το πεδίο, η οποία χάνεται πολύ γρήγορα όταν προσκρούουν σε άλλα ηλεκτρόνια του υλικού. Όσο το πεδίο είναι σε ισχύ, ωστόσο, τα ηλεκτρόνια θα κερδίσουν πίσω την ενέργεια που έχασαν και η διαδικασία θα συνεχιστεί. Αυτό το "τράνταγμα" που δέχονται τα ηλεκτρόνια από το ηλεκτρικό πεδίο είναι η πηγή του ρεύματος και όχι η συνολική ροή των ίδιων των ηλεκτρονίων. Από αυτή τη συζήτηση, μπορούμε να δούμε δύο πράγματα που το ρεύμα δεν είναι:
- Δεν πρόκειται για μια πραγματική "ροή" ηλεκτρονίων με την καθημερινή έννοια του όρου: αν εξετάσουμε την ταχύτητα που δίνεται στα ηλεκτρόνια από το πεδίο, αυτή είναι συνήθως πολύ μικρή, της τάξης των χιλιοστών ανά δευτερόλεπτο. Θα χρειαζόταν μισή ώρα για τα ηλεκτρόνια να διασχίσουν ένα δωμάτιο 3 μέτρων (10 ποδιών) με αυτή την ταχύτητα. Δεδομένου ότι μια λάμπα ανάβει σχεδόν αμέσως μετά το πάτημα του διακόπτη, κάτι άλλο πρέπει να λειτουργεί.
- Δεν πρόκειται επίσης για "φαινόμενο ντόμινο", αν και αυτή η αναλογία είναι πιο κοντά από τη ροή. Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόνια είναι τόσο μικροσκοπικά, ακόμη και όταν κινούνται πολύ γρήγορα δεν ωθούνται από μεγάλη δύναμη.
Ρεύμα σε κυκλώματα
Όταν το ρεύμα ρέει σε ένα ενσύρματο κύκλωμα, επιταχύνεται όταν δεν υπάρχει αντίσταση στο κύκλωμα. Οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται για την αύξηση της αντίστασης στο κύκλωμα, ώστε να επιβραδύνεται το ρεύμα. Η σχέση μεταξύ αντίστασης, ρεύματος και τάσης (ένα άλλο μέρος του κυκλώματος) φαίνεται από το νόμο του Ohm.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι το ηλεκτρικό ρεύμα;
A: Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι μια ροή ηλεκτρικού φορτίου.
Ερ: Ποια είναι η εξίσωση για το ρεύμα;
A: Η εξίσωση του ρεύματος είναι I = ΔQ/Δt, όπου I είναι το ρεύμα που ρέει, ΔQ είναι η μεταβολή του ηλεκτρικού φορτίου και Δt είναι η μεταβολή του χρόνου.
Ερ: Ποια μονάδα μέτρησης χρησιμοποιεί το ηλεκτρικό ρεύμα;
Α: Το ηλεκτρικό ρεύμα χρησιμοποιεί τη μονάδα SI του αμπέρ (Α), η οποία ισούται με ένα coulomb φορτίου ανά δευτερόλεπτο.
Ερ: Πού μπορούμε να βρούμε παραδείγματα ηλεκτρικών ρευμάτων;
Α: Παραδείγματα ηλεκτρικών ρευμάτων μπορούμε να βρούμε σε καλώδια, μπαταρίες και κεραυνούς.
Ερ: Τι σημαίνει το "Ι" στην εξίσωση του ρεύματος;
Α: Στην εξίσωση του ρεύματος, το "Ι" σημαίνει την ποσότητα του ρεύματος που ρέει.
Ερ: Τι σημαίνει το "ΔQ" στην εξίσωση του ρεύματος;
Α: Στην εξίσωση του ρεύματος, το "ΔQ" συμβολίζει τη μεταβολή του ηλεκτρικού φορτίου.
