جریان الکتریکی
تعریف 22 الکترون‌های آزاد در طول سیم با تندی‌هایی از مرتبه \(10^6\frac{m}{s}\) در حرکت‌اند، ولی این حرکت به طور کاتوره‌ای در همه جهت‌هاست. بنابراین، هیچ شارش خالص باری از مقطعی معین نداریم. ولی اگر سیم در مدار الکتریکی قرار گیرد و اختلاف پتانسیل در دو سر سیم و میدان الکتریکی درون آن ایجاد می‌شود و باعث حرکت الکترون‌های آزاد در سیم از مرتبه \(10^{-4}\frac{m}{s}\) ایجاد و جریان می‌شود.
شکل 30: تراکم بار در نقاط تیزتر سطح یک جسم رسانای باردار بیشتر است.
تعریف 23 مسیر زیگزاگ یک الکترون آزاد در یک رسانای فلزی، در حضور میدان الکتریکی، این مسیر زیگزاگ در خلاف جهت میدان سوق یافته است. به سرعت الکترون درون این رسانا را سرعت سوق گویند.
شکل 31: تراکم بار در نقاط تیزتر سطح یک جسم رسانای باردار بیشتر است.
تعریف 24 به بار خالص \(\Delta q\) در بازه زمانی \(\Delta t\) از مقطعی از رسانا می‌گذرد را جریان الکتریکی در یک رسانا گویند.
یکای جریان در \(SI\) آمپر \(A\) است.
\[ \overset{(A)}{I} = \frac{\overset{(C)}{\Delta q}}{\underset{(s)}{\Delta t}} \]
- جریان الکتریکی برحسب آمپر
- بار خالص عبوری برحسب کولن
- بازه زمانی برحسب ثانیه
روش 12 رابطه نسبتی
\[ \frac{I'}{I} = \frac{q'}{q} \times \frac{t}{t'} \]
نکته. اگر جریان برحسب آمپر و زمان برحسب ساعت باشد یکای بار عبوری آمپر-ساعت می‌شود.
- \(Ah\) باتری خودرو
- \(mAh\) باتری گوشی‌های همراه
هرچه آمپر-ساعت یک باتری بیشتر با حداکثر باری که باتری می‌تواند از مدار عبور دهد تا به طور ایمن تخلیه شود، بیشتر است.
نکته. تخمین مرتبه بزرگی جریان:
- \(1nA\) جریان نورون‌های مغزی
- \(1mA\) تامین انرژی نمایشگر گوشی همراه
- \(1A\) لامپ حبابی \(200W\)
- \(200A\) استارت خودرو
- \(10kA\) یک آذرخش
- \(1GA\) بادهای خورشیدی