Hvad er elektrisk strøm: det grundlæggende

Lærervejledning om elektrisk strøm indeholder:
Hvad er elektrisk strøm Strømmenhed – Ampere AC & DC

Elektrisk strøm er et af de mest grundlæggende begreber inden for elektrisk og elektronisk videnskab – elektrisk strøm er kernen i videnskaben om elektricitet.

Hvad enten det er et elektrisk varmelegeme, et stort elektrisk netsystem, en mobiltelefon, en computer, en fjernsensorknude eller andet, er begrebet elektrisk strøm centralt for dets funktion.

Men strøm som sådan kan normalt ikke ses, selv om dens virkninger kan ses, høres og mærkes hele tiden, og som følge heraf er det nogle gange svært at få et overblik over, hvad den egentlig er.

Definition af elektrisk strøm

Størrelsen af den elektriske strøm måles i coulomb pr. sekund, og den almindelige enhed for dette er ampere eller ampere, som betegnes med bogstavet “A”.

Amperen eller ampere er meget anvendt inden for elektrisk og elektronisk teknologi sammen med multiplikatorer som milliamp (0,001A), mikroamp (0,000001A) osv.

Strømsstrømmen i et kredsløb betegnes normalt med bogstavet “I”, og dette bogstav bruges i ligninger som Ohms lov, hvor V=I⋅R.

Hvad er elektrisk strøm: det grundlæggende

Det grundlæggende begreb om strøm er, at det er elektronernes bevægelse i et stof. Elektroner er bittesmå partikler, der findes som en del af stoffers molekylære struktur. Nogle gange holdes disse elektroner fast i molekylerne, og andre gange holdes de løst, og de er i stand til at bevæge sig relativt frit rundt i strukturen.

Et meget vigtigt punkt at bemærke om elektronerne er, at de er ladede partikler – de bærer en negativ ladning. Hvis de bevæger sig, flyttes en ladningsmængde, og det kaldes strøm.

Det er også værd at bemærke, at antallet af elektroner, der er i stand til at bevæge sig, styrer et bestemt stofs evne til at lede elektricitet. Nogle materialer tillader strømmen at bevæge sig bedre end andre.

Bevægelsen af de frie elektroner er normalt meget tilfældig – den er tilfældig – lige så mange elektroner bevæger sig i den ene retning som i den anden, og som følge heraf er der ingen samlet bevægelse af ladningen.

Hvis en kraft virker på elektronerne for at bevæge dem i en bestemt retning, så vil de alle drive i samme retning, dog stadig på en lidt tilfældig måde, men der er en samlet bevægelse i én retning.

Den kraft, der virker på elektronerne, kaldes og elektromotorisk kraft, eller EMK, og dens størrelse er spænding målt i volt.

For at få en lidt større forståelse for, hvad strøm er, og hvordan den virker i en leder, kan den sammenlignes med vandstrøm i et rør. Der er begrænsninger ved denne sammenligning, men den tjener som en meget grundlæggende illustration af strøm og strømstrøm.

Strømmen kan betragtes som vand, der strømmer gennem et rør. Når der lægges et tryk i den ene ende, tvinger det vandet til at bevæge sig i én retning og strømme gennem røret. Mængden af vandstrømmen er proportional med det tryk, der er lagt på enden. Det tryk eller den kraft, der lægges på enden, kan sammenlignes med den elektromotoriske kraft.

Når trykket lægges på røret, eller vandet får lov til at strømme som følge af, at en vandhane åbnes, strømmer vandet stort set øjeblikkeligt. Det samme gælder for den elektriske strøm.

For at få en idé om strømmen af elektroner, kræver det 6,24 milliarder, milliarder elektroner i sekundet at strømme for en strøm på én ampere.

Konventionel strøm og elektronstrøm

Der er ofte mange misforståelser omkring konventionel strømstrøm og elektronstrøm. Det kan være lidt forvirrende i starten, men det er egentlig ret ligetil.

De partikler, der bærer ladning langs ledere, er frie elektroner. Det elektriske felts retning i et kredsløb er pr. definition den retning, som positive testladninger skubbes i. Disse negativt ladede elektroner bevæger sig således i den modsatte retning af det elektriske felt.

Dette er opstået, fordi de første undersøgelser af statiske og dynamiske elektriske strømme var baseret på det, vi i dag ville kalde positive ladningsbærere. Det betød, at den daværende tidlige konvention for retningen af en elektrisk strøm blev fastlagt som den retning, som positive ladninger ville bevæge sig i. Denne konvention har holdt sig, og den bruges stadig i dag.

Sammenfattende:

• Konventionel strømforløb: Det konventionelle strømforløb er fra den positive til den negative terminal og angiver den retning, som positive ladninger ville flyde.
• Elektronstrøm: Elektronstrømmen går fra negativ til positiv terminal. Elektroner er negativt ladede og tiltrækkes derfor til den positive terminal, da ulige ladninger tiltrækkes af hinanden.

Dette er den konvention, der bruges globalt den dag i dag, selv om den kan virke lidt mærkelig og forældet.

Hastighed af elektron- eller ladningsbevægelse

Hastigheden af transmissionen af elektrisk strøm er meget forskellig fra hastigheden af den faktiske elektronbevægelse. Selve elektronen hopper rundt i lederen og gør muligvis kun fremskridt langs lederen med en hastighed på nogle få millimeter i sekundet. Det betyder, at i tilfælde af vekselstrøm, hvor strømmen skifter retning 50 eller 60 gange i sekundet, når de fleste af elektronerne aldrig ud af ledningen.

For at tage et andet eksempel: I nærvakuumet inde i et katodestrålerør bevæger elektronerne sig i næsten lige linjer med omkring en tiendedel af lysets hastighed.

Virkninger af strøm

Når en elektrisk strøm løber gennem en leder, er der en række tegn, der fortæller, at der løber en strøm.

• Der afgives varme: Muligvis er det mest indlysende, at der udvikles varme. Hvis strømmen er lille, vil den mængde varme, der genereres, sandsynligvis være meget lille og måske ikke blive bemærket. Men hvis strømmen er større, er det muligt, at der genereres en mærkbar mængde varme. Et elektrisk bål er et godt eksempel på, hvordan en strøm forårsager varmeudvikling. Den faktiske varmemængde bestemmes ikke kun af strømmen, men også af spændingen og lederens modstand.
• Magnetisk effekt: En anden effekt, som kan bemærkes, er, at der opbygges et magnetfelt omkring lederen. Hvis der løber en strøm i lederen, er det muligt at påvise dette. Ved at placere et kompas tæt på en ledning, der fører en rimelig stor jævnstrøm, kan man se kompasnålen blive afbøjet. Bemærk, at dette ikke vil fungere med lysnet, fordi feltet er for hurtigt vekslende til, at nålen kan reagere, og de to ledninger (strømførende og neutral) tæt på hinanden i det samme kabel vil ophæve feltet.
  Det magnetiske felt, der genereres af en strøm, anvendes til god brug på en række områder. Ved at vikle en ledning til en spole kan effekten øges, og man kan lave en elektromagnet. Relæer og et væld af andre genstande udnytter effekten. Højttalere bruger også en varierende strøm i en spole til at fremkalde vibrationer i en membran, som gør det muligt at omdanne de elektroniske strømme til lyde.

Hvordan man måler strøm

Et vigtigt aspekt af strøm er at kende den mængde strøm, der kan flyde i en leder. Da elektrisk strøm er en så vigtig faktor i elektriske og elektroniske kredsløb, er det meget vigtigt at vide, hvilken strøm der flyder.

Der er mange forskellige måder er måle strøm. En af de nemmeste er at bruge et multimeter.

Og selv om der findes andre metoder til at måle strøm, er dette den mest almindelige.

Strøm er et af de vigtigste og mest grundlæggende elementer inden for elektrisk og elektronisk teknologi. Strømmen, der løber i et kredsløb, kan bruges på mange forskellige måder, lige fra at generere varme til at få kredsløb til at skifte eller information til at blive lagret i et integreret kredsløb.

Mere grundlæggende elektronikbegreber:
Spænding Strøm Effekt Modstand Kapacitet Induktans Induktans Transformatorer Decibel, dB Kirchoffs love Q, kvalitetsfaktor RF-støj
Vend tilbage til menuen Grundlæggende elektronikbegreber . . .