Elektrisk straum

Mal:Elektromagnetisme Elektrisk straum er elektrisk ladning per tidseining. Ladningen kan vera elektronar i ein elektrisk leiar, ion i ein elektrolytt, eller elektronar og ion i plasma (ionisert gass).

Elektrisk straum er elektrisk ladning $Q$ gjennom ei snittflate per tidseining:

$\mathrm{i}=\frac{dQ}{dt}.$

det $t$ står for tid. For likestraum kan uttrykket forenklast til

$\mathrm{I}=\frac{\mathrm{Q}}{\mathrm{t}}.$

Det er her nytta liten $i$ for tidsvarierande straum og stor $I$ for konstant straum (likestraum). SI-eininga for elektrisk straum er ampere og vert forkorta A.

Elektrisk straum fører til eit magnetfelt omkring leiaren.

Vi definerer straumretninga gåande frå pluss til minus i ein last, og omvendt i ei kjelde. At elektrona faktisk flyttar seg motsett veg spelar inga rolle ved utrekningar.

Fart

Ein skil mellom fasefarten og driftfarten.

Fasefart: Om ein legg på ei pulsespenning mellom to elektriske leiarar vil ein spenningspuls bevega seg utetter dei elektriske leiarane, men ein fart (fasefart)

$v=\frac{c}{\sqrt{{\epsilon }_r}},$

der $c=3\cdot 10^8$ m/s er hastigheita til ei elektromagnetisk bølgje i vakuum og ${\epsilon }_r$ er den relative permitiviteten til isolasjonen mellom leiarane. I eit krinskort til dømes er ${\epsilon }_r\approx 4,4$, så $v\approx 1,43\cdot 10^8$ m/s, som er under halvparten av farten i vakuum. Dette er farten signala blir overførte med.

Elektrondriftfart: Om ein nyttar den klassiske partikkelmodellen kan ein finna ein gjennomslittsfart for elektronane, kalla driftfarten:

$u=\frac{m\sigma \Delta U}{\rho ef\ell },$

der $m$ er molekylmassen til leiarmaterialet, $\sigma$ er konduktiviteten, $\Delta U$ er spenninga over leiaren, $\rho$ er tettleiken til leiarmaterialet, $e$ er elementærladninga, $f$ er talet på frie elektron per atom og $\ell$ er lengda på leiaren. I samband med vekselstraum i elnettet snur spennings- og strumretninga 50 gong per sekund, så netto elektrondrift blir svært liten; typisk mindre enn 1 $\mu$m/s.

Sjå òg

• Vekselstraum
• Likestraum