Električna struja

From Wikipedia

Portal Odjeljak isključivo posvećen fizici

Električna struja je naziv za tok električne energije, tj. električki nabijenih dijelića.

El. struja može biti istosmjerna ili izmjenična.

Struja teče kroz metale, elektrolite (vodene otopine), plinove i poluvodiče. Nosioci naboja u metalima su slobodni elektroni, u elektrolitima negativni i pozitivni ioni (anioni i kationi), u plinovima ioni i elektroni, a u poluvodičima elektroni i šupljine.

Metali koji obiluju slobodnim elektronima su dobri vodiči struje, npr. srebro, bakar, zlato...

Slobodni elektroni su oni elektroni koji nisu u atomu, npr. omjer slobodnih i neslobodnih elektrona u bakru je 1:1, a to znači da na svaki kubični centimetar bakra dolazi 10na 22 slobodnih elektrona, pa se bakar odlikuje dobrom vodljivošću.

Elektroni se gibaju od -pola prema +polu, ali dogovorom naučnika određen je tehnički smjer struje od + prema - polu, iako je u stvarnosti obrnuto, kod istosmjerne struje.

Da bi pokrenuli elektrone u nekom vodiču potrebna nam je razlika potencijala na njegovim krajevima, tj. napon.

Napon djeluje preko električnog polja. Kad nema el. polja, tada se elektroni u vodiču gibaju kaotično, što znači da je svaki smjer jednako moguć i to brzinom oko 1000 km/s(srednja termička brzina) Kad preko el. polja pokrenemo elektrone, oni se gibaju prema pozitivnom polu brzinom od nekoliko mm/s,(driftna brzina) oni klize, ali usmjereno.

Količina naboja (Q) u nekom vodiču jednaka je umnošku naboja elektrona (e) i broju tih elektrona (N)

Q = e * N

Ako se gibanje naboja odvija direktno na neku površinu S (poprečni presjek vodiča), i ako količina naboja Q prođe kroz tu površinu u vremenskom intervalu t tada je

I = Q / t