Električna struja

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Električna struja
Ohm's Law with Voltage source TeX.svg
Jednostavno električno kolo u kojem je struja predstavljena slovom i. Odnos između napona (V), otpora (R) i jačine struje (I) je V=IR; ovo je poznato kao Ohmov zakon.
Opći simboliI
SI jedinicaamper
SI dimenzija
Izvođenja iz
drugih veličina

Električna struja je usmjereni tok naelektrisanja, kao što su elektroni ili joni, koja se kreću kroz električni provodnik ili prostor. Mjeri se kao ukupni protok električnih naboja kroz površinu ili kontrolni volumen.[1]:2[2]:622 Pokretne čestice se nazivaju nosači naboja, koji mogu biti jedna od nekoliko vrsta čestica, u zavisnosti od provodnika. U električnim krugovima nosači naboja su najčešće elektroni koji se kreću kroz žicu. U poluprovodnicima to mogu biti elektroni ili rupe. U elektrolitu nosači naboja su joni, dok su u plazmi, joniziranom gasu, to joni i elektroni.[3]

SI jedinica za električnu struju je amper, ili amp, koji predstavlja protok električnog naboja po površini brzinom od jednog kulona po sekundi. Amper (simbol: A) je osnovna SI jedinica[4]:15 Električna struja se mjeri pomoću uređaja koji se naziva ampermetar.[2]:788

Električne struje stvaraju magnetna polja, koja se koriste u motorima, generatorima, zavojnicama i transformatorima. U običnim provodnicima struja proizvodi Jouleovo zagrijavanje, koje stvara svjetlost u inkandescentnoj sijalici. Struje koje variraju u vremenu emituju elektromagnetne talase, koji se koriste u telekomunikacijama za prijenos informacija.

Definicija[uredi | uredi izvor]

Intenzitet električne struje se definiše kao izvod po vremenu elektriciteta [5].

ili

Količina elektriciteta Q koja protekne u jedinici vremena t je I, što potiče od francuske riječi za struju intensité.

Struja u klasičnim čvrstim provodnicima[uredi | uredi izvor]

U većini čvrstih provodnika, kada na njih ne djeluju spoljne električne sile, postoji nasumično kretanje slobodnih elektrona koje nastaje usljed termalne energije koju elektroni dobijaju iz okolnog prostora. Kada atom izgubi slobodni elektron, postaje pozitivno naelektrisan. Slobodan elektron može da se kreće među ovim pozitivnim ionima, dok oni mogu samo da osciliraju oko njihovih stalnih pozicija u rešetki provodnika. Slobodni elektroni su stoga nosioci elektriciteta u čvrstim provodnicima. Ako se zamisli ravan koja presjeca provodnik na pola, ukupan broj slobodnih elektrona koji prolaze sa jedne strane na drugu jednak je broju koji prolazi u suprotnom smjeru.

Kada se krajevi čvrstog provodnika spoje sa polovima izvora napona, na primjer istosmjerne struje kao što je baterija, taj izvor uspostavlja električno polje na kraju provodnika. U trenutku spajanja kontakata, slobodni elektroni u provodniku će početi da se kreću sa negativnog prema pozitivnom kraju izvora pod uticajem električnog polja. Za svaki amper struje, 1 kulon elektriciteta (koji se sastoji od oko 6.242 × 1018 elementarnih čestica - elektricitet jednog elektrona ili protona) prolazi svake sekunde kroz poprečni presjek provodnika.

Jačina struje[uredi | uredi izvor]

Jačina struje I jednaka je količini elektriciteta Q koja prođe kroz poprečni presjek vodiča u vremenskom intervalu t:

slijedi da je:

Jedinica za jačinu električne struje je amper (A), nazvana prema francuskom fizičaru André-Marie Ampère [6] i jedna je od osnovnih mjernih jedinica. [7] Po definiciji jedan amper je jačina struje koja teče kroz dva beskonačno duga i tanka vodiča u vakuumu međusobno udaljena jedan metar kada sila stvorena strujom iznosi 2×10−7 N po svakom metru dužine vodiča. [8]

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Horowitz, Paul; Hill, Winfield (2015). The art of electronics (3rd izd.). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-80926-9.
  2. ^ a b Walker, Jearl; Halliday, David; Resnick, Robert (2014). Fundamentals of physics (10th izd.). Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 978-1118230732. OCLC 950235056.
  3. ^ Anthony C. Fischer-Cripps (2004). The electronics companion. CRC Press. str. 13. ISBN 978-0-7503-1012-3.
  4. ^ International Bureau of Weights and Measures (2019-05-20), SI Brochure: The International System of Units (SI) (PDF) (9. izd.), ISBN 978-92-822-2272-0
  5. ^ "Arhivirana kopija". Arhivirano s originala, 27. 8. 2013. Pristupljeno 9. 11. 2013.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
  6. ^ "Arhivirana kopija". Arhivirano s originala, 15. 1. 2012. Pristupljeno 9. 11. 2013. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link) CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
  7. ^ http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf
  8. ^ http://www.aj-dons.de/PhysikII/MagnetischesFeld/2Kraftwir.pdf