Elektromos áram

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Elektromágnesség
kapcsolódó fogalmak
Elektromosság
Mágnesség
Elektrosztatika
Elektromos töltés
Coulomb-törvény
Elektromos mező
Gauss-törvény
Villamos potenciál
Magnetosztatika
Elektromos áram
Ampere-törvény
Mágneses mező
Mágneses momentum
Elektrodinamika
Lorentz-törvény
Elektromos erő
Elektromágneses indukció
Faraday-Lenz törvény
Maxwell-egyenletek
Mágneses erő
Elektromágneses sugárzás
Elektromos áramkörök
Elektromos vezetés
Elektromos ellenállás
Elektromos kapacitás
Elektromos indukció
Impedancia
Rezgőkörök
Hullámtan

Az elektromos áram (vagy régies, a műszaki életben használt nevén villamos áram) a töltéssel rendelkező részecskék áramlása. Lényegében minden rendezett töltésmozgást elektromos áramnak nevezünk, de mégis különbséget teszünk a fémekben az elektronok által létrehozott konduktív áram és a folyadékokban, gázokban szabad töltéshordozók (ionok) mozgása során létrejövő konvektív áram között.

Tartalomjegyzék

[szerkesztés] Elektromos áramerősség

Az áram mennyiségi jellemzésére az áramerősség nevű fizikai SI-alapegységet használjuk. Definíció szerint áramerősségen az áramvezető keresztmetszetén időegység alatt áthaladó töltés nagyságát értjük. Jele: I, általában ill. egyenfeszültség estén vagy i váltakozófeszültség esetén, de az i jelentheti az egyenáramú összetevő leválasztása után maradó váltóáramú összetevőt is.

Mértékegysége az amper, melynek jele A, André-Marie Ampère francia fizikus tiszteletére.

A definíció alapján tehát a következő összefüggést írhatjuk fel a vezető keresztmetszetén Δt időtartam alatt átáramló töltések ΔQ nagysága és az elektromos áram erőssége között:

I=\frac{\Delta Q}{\Delta t}

[szerkesztés] Az áramerősség egységének definíciójáról

1 A az áram erőssége, ha két párhuzamos, egyenes, végtelen hosszúságú, elhanyagolhatóan kicsiny kör keresztmetszetű és vákuumban, egymástól 1 m távolságban lévő vezető között méterenként 2x10 − 7 N erőt hoz létre.

[szerkesztés] Kiszámítása

I={Q \over t} = {[C] \over [s]} = [A] (ahol Q az elektromos töltés, a t az idő jele; amit C Coulomb és s a secundum egységekben fejezünk ki)

[szerkesztés] Az áram iránya

  • Technikai áramirány: a pozitív pólustól a negatív pólus irányába (a villamos szakmák hagyományosan ezt használják)
  • Fizikai áramirány: a negatív pólustól a pozitív pólus irányába (az elektronok valós haladási iránya)

[szerkesztés] A villamos áram hatásai

[szerkesztés] Hőhatás

Joule törvénye kimondja, hogy az ellenálláson átfolyó áram villamos teljesítményének megfelelő hőt termel. A fejlődő hő a Joule-hő. Az elektromos áram hatására a zseblámpa világít,mert izzószála felmelegszik,izzásba jön. Az elektromos áramnak tehát hőhatása van!

[szerkesztés] Vegyi hatás

  • folyadékok vezetése:

[szerkesztés] Mágneses hatás

  • villamos tér

[szerkesztés] Fényhatás

  • fényforrások (izzólámpák, fénycsővek)
  • villámlás

[szerkesztés] Élettani (fizológiai) hatás

Az emberi test vezeti a villamos áramot, elektromos ellenállása 200 Ω és 3000 Ω között változhat a körülményektől függően. A szervezeten áthaladó áram izom-, bőr- és idegi károsodást, illetve halált is okozhat. A károsodás mértékét az áram erőssége és típusa, a hatás ideje, és az áram testen belüli útja határozza meg. A nagyfrekvenciás váltóáram kevésbé veszélyes, mint az egyenáram, mert a nagy frekvencia miatt az áram nem hatol a test belsejébe, hanem inkább a bőrfelület mentén halad, ezzel ott többnyire égést okoz. Az emberi testbe jutó, szíven áthaladó 0,1 amper erősségű áram már halálosnak tekinthető.

A háztartásokban használt 220 V, 50 Hz-es váltakozó feszültség egyrészt a feszültség nagysága miatt veszélyes, mivel ezzel érintkezve nagy áramerősség lép fel, másrészt a frekvenciája közel van az emberi szívverés frekvenciájához, ezért szívmegállást okozhat.

Az iparban használatos 400 V vagy főleg a 10 000 V, a feszültség nagysága miatt veszélyes, mert ekkora feszültség alatt lévő vezeték a levegőben lévő páratartalom miatt villamos ívet húzhat a vezeték és az emberi test között.

A villámcsapáskor kialakuló áramütés hatásai még nincsenek teljesen tisztázva. A villámláskor hatalmas feszültség és igen nagy áramerősség alakul ki, mégis lehetséges a villámcsapás hatásait túlélni, de ennek körülményei még további kutatást igényelnek.

[szerkesztés] Források

  • Molodványi Gyula: Az SI mértékegységekről ISBN 10 2256 0