Natężenie prądu. Co to jest natężenie prądu?

Co to jest natężenie prądu?

Natężenie prądu należy do grupy podstawowych parametrów elektrycznych. Oznacza się je zwykle jako i, I. Jest wielkością charakteryzującą intensywność (szybkość) ukierunkowanego przemieszczania się ładunków elektrycznych, określanego mianem prądu elektrycznego. Przy czym kierunek przepływu prądu elektrycznego jest zgodny z kierunkiem ruchu dodatnich ładunków elektrycznych, a ładunki dodatnie poruszają się z miejsca o wyższym potencjale do miejsca o potencjale niższym.

Natężenie definiuje się jako stosunek liczby ładunków przechodzących przez rozpatrywaną powierzchnię (przekrój poprzeczny przewodnika) do czasu, w jakim przepływ tego ładunku nastąpił. Przedstawia to zależność:

• i = dq/dt

Z definicji natężenia prądu wynika, że ilość ładunków, które przemieściły się przez powierzchnię S znajdującą się między punktami A i B w czasie dt jest proporcjonalna do natężenia prądu:

• dq = idt

Wielkością związaną z natężeniem prądu jest gęstość prądu.

Jaką jednostką oznaczane jest natężenie prądu?

Jednostką natężenia prądu jest amper (A), przy czym [A] = [C]/[s].

Jak zmierzyć natężenie prądu?

Natężenie prądu można zmierzyć przede wszystkim za pomocą amperomierza.

Zastosowanie w praktyce

Natężenie prądu odgrywa ważną rolę w wielu dziedzinach, zwłaszcza w elektrotechnice i elektronice. Jest kluczowym parametrem m.in. przy:

• zasilaniu urządzeń elektrycznych – dla bezpieczeństwa i prawidłowej pracy urządzeń ważne jest dostarczenie natężenia o odpowiedniej wartości,
• obliczeniu mocy – moc elektryczna wyrażana w watach (W) jest użyteczna w obliczeniach dotyczących zużycia energii oraz do określania wymagań energetycznych różnych urządzeń,
• zapewnianiu bezpieczeństwa elektrycznego – zbyt duże natężenie może prowadzić do przegrzania przewodów i wywołania pożaru, dlatego ważne jest, aby projektowanie i eksploatacja instalacji elektrycznych były zgodne z wymogami bezpieczeństwa określonymi prawnie,
• ochronie przed zwarciami/przeciążeniem – w układach elektrycznych stosuje się różne rodzaje zabezpieczeń zwarciowych/przeciążeniowych, takie jak wyłączniki czy bezpieczniki, które reagują na zbyt duże wartości prądu (gdy przekroczą one określoną wartość, automatycznie odłączają obwód, zapobiegając uszkodzeniom i eliminując zagrożenia dla zdrowia i życia),
• ładowaniu baterii/akumulatorów – podczas ładowania wartość natężenia jest kontrolowana, aby zapobiec przegrzaniu i uszkodzeniu baterii (w zależności od ich rodzaju mają różne zalecane wartości natężenia ładowania).