Сила струму
З Вікіпедії, безкоштовно encyclopedia
Си́ла електри́чного стру́му (сила струму або просто струм) — кількісна характеристика електричного струму в провіднику, скалярна величина , яка відповідає кількості заряду (), що проходить крізь переріз провідника за час , розділеному на цей проміжок часу[1]. За одиницю сили струму беруть таку силу струму, за якої відрізки паралельних провідників довжиною 1 м, що розташовані на відстані 1 м один від одного, взаємодіють із силою 2·10−7 Н. Силою струму називають ще величину, що визначає швидкість перенесення заряду частинками, які створюють струм, крізь поперечний переріз провідника. Струм — це упорядкований рух заряджених частинок. У системі SI сила струму вимірюється в амперах (позначення А). Відповідно, густина струму вимірюється в A/м².
Сила електричного струму | ||||
Умовно прийнято вважати за напрям струму напрям руху позитивних зарядів | ||||
Символи: | ||||
---|---|---|---|---|
Одиниці вимірювання | ||||
SI | А (основна одиниця SI) | |||
СГСЕ | 1 Бі = 10 А | |||
СГСМ | 1 статА = 3,33564·10-10 А |
Якщо за кожен проміжок часу заряд однаковий і напрямок струму незмінний, то такий струм називають постійним.
У разі, коли ці величини залежать від часу та напрямку, силу струму описують так:
- ,
такий струм називають змінним.
Для класичної системи заряджених частинок із зарядом безмежно малий заряд dQ, що переноситься за час dt через елементарну площадку dS, перпендикулярну до напрямку середньої швидкості v частинок визначається як:
- ,
де — заряд частинок, — швидкість руху частинок, а — їхня кількість в одиниці об'єму.
Сила струму dI крізь площадку визначається співвідношенням
- ,
звідки для густини струму
- — густина електричного струму, де риска над символами є середнім показником.
Визначення сили струму широко застосовується в задачах електротехніки та схемотехніки. Величина сили струму, входить у закон Ома для ділянки електричного кола. Попри наявність слова "сила" в найменуванні фізичної величини, сила струму не є силою ні за змістом, ні за розмірністю.
Рівень струму
Рівні «природного» струму на Землі коливаються від пікоампер крізь натрієвий канал в біології, до понад ста кілоампер у блискавках. Прикладами з повсякденного життя, є наприклад, зарядний струм батареї мобільного телефону (близько 2 А), електрочайник (10 А), водонагрівач (7 А), комп'ютер (3 А) і струм на піксель (приблизно 1 мкА). При одному мікроампері, крізь поперечний переріз провідника за секунду, протікає близько шести трильйонів елементарних електричних зарядів.