Сила струму

Сила електричного струму
Умовно прийнято вважати за напрям струму напрям руху позитивних зарядів
Символи:	$I$
Одиниці вимірювання
SI	А (основна одиниця SI)
СГСЕ	1 Бі = 10 А
СГСМ	1 статА = 3,33564·10-10 А

Класична електродинаміка
Електрика · Магнетизм
Електростатика Закон Кулона Теорема Гаусса Електричний дипольний момент Електричний заряд Електрична індукція Електричне поле Електростатичний потенціал Трибоелектрика
Магнітостатика Закон Біо-Савара-Лапласа Закон Ампера Магнітний момент Магнітне поле Магнітний потік
Електродинаміка Векторний потенціал Диполь Потенціал Ліенара — Віхерта Сила Лоренца Струм зміщення Вихрові струми Рівняння Максвелла Електричний струм Електрорушійна сила Електромагнітна індукція Електромагнітне випромінювання Електромагнітне поле
Електричне коло Закон Ома Правила Кірхгофа Індуктивність Радіохвилевід Резонатор Електрична ємність Електрична провідність Електричний опір Електричний імпеданс
Коваріантне формулювання Тензор електромагнітного поля Тензор енергії-імпульсу 4-потенціал 4-струм
Відомі науковці Генрі Кавендіш Майкл Фарадей Нікола Тесла Андре-Марі Ампер Густав Роберт Кірхгоф Гендрік Антон Лоренц Джеймс Клерк Максвелл Генріх Герц Альберт Абрагам Майкельсон Роберт Ендрюс Міллікен

Си́ла електри́чного стру́му (сила струму або просто струм) — кількісна характеристика електричного струму в провіднику, скалярна величина $I\,=\,{\frac {\Delta q}{\Delta t}}$, яка відповідає кількості заряду ($\Delta q$), що проходить крізь переріз провідника за час $\Delta t$, розділеному на цей проміжок часу. 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.

Якщо за кожен проміжок часу $\Delta t$ заряд $\Delta q$ однаковий і напрямок струму незмінний, то такий струм називають постійним.

У разі, коли ці величини залежать від часу та напрямку, силу струму описують так:

$I\,=\,\lim _{\Delta t\to 0}{\frac {\Delta q}{\Delta t}}\,=\,{\frac {dq}{dt}}\,=\,q^{\prime }$,

такий струм називають змінним.

Для класичної системи заряджених частинок із зарядом $e$ безмежно малий заряд dQ, що переноситься за час dt через елементарну площадку dS, перпендикулярну до напрямку середньої швидкості v частинок визначається як:

$dQ\,=\,envdSdt$,

де $e$ — заряд частинок, $v$ — швидкість руху частинок, а $n$ — їхня кількість в одиниці об'єму.

Сила струму dI крізь площадку $dS$ визначається співвідношенням

$dI\,=\,envdS$,

звідки для густини струму

${\overline {\mathbf {j} }}\,=\,en{\overline {\mathbf {v} }}$ — 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.

Див. також

• Скалярна величина
• Густина струму
• Список фізичних величин

Джерела

• І. М. Кучерук, І. Т. Горбачук, П. П. Луцик Загальний курс фізики: Навчальний посібник у 3-х т. Т.2. Електрика і магнетизм, Київ: Техніка, 2006.
• Сивухин Д. В. Общий курс физики. т III. Электричество, Москва: Наука, 1977.

Посилання

• Електричний струм. Умови існування електричного струму. Провідники, діелектрики та напівпровідники на YouTube
• Сила струму (8 клас) на YouTube