عامل ایجاد جریان الکتریکی در مدار چیست؟

جریان الکتریکی (Electric Current) به عنوان جریانی از ذرات باردار، مانند الکترون یا یون که در یک رسانای الکتریکی یا یک محیط حرکت می کنند، تعریف می شود. تعریف علمی جریان الکتریکی، میزان جریان بار الکتریکی از طریق یک رسانا نسبت به زمان است و با نماد I در فرمول بیان می شود. واحد مناسب برای جریان آمپر است و با A نشان داده می شود.

این جریان می تواند میدان های الکترومغناطیسی را تولید کند که در سلف ها، ترانسفورماتورها، ژنراتورها و موتورها استفاده می شود. در هادی های الکتریکی، وجود آن باعث ایجاد گرمایش مقاومتی یا گرمایش ماژول می شود که در لامپ رشته ای نور ایجاد می کند.

جریان الکتریکی یکی از اساسی ترین مفاهیمی است که در علم برق و الکترونیک وجود دارد. جریان هسته اصلی علم برق است. مفهوم این جریان در عملکرد بخاری برقی، سیستم شبکه بزرگ الکتریکی، تلفن همراه، رایانه، سنسورهای از راه دور یا هر چیز دیگری نقش اساسی دارد. میزان جریان برحسب کولنم بر ثانیه اندازه گیری می شود.ذرات باردار متحرک، حامل بار نامیده می شوند که ممکن است الکترون، یون و غیره باشند. میزان جریان به محیط رسانا نیز بستگی دارد. به طور مثال:

• در رسانا و نیمه رسانا، جریان الکتریکی به دلیل وجود الکترون است.
• در الکترولیت، جریان به دلیل وجود یون است.
• در پلاسما ( یک گاز یونیزه شده)، جریان به دلیل وجود یون ها و الکترون ها به طور همزمان است.

هنگامی که اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه از محیط رسانا اعمال می شود، جریان از پتانسیل بالاتر به پتانسیل پایین شروع می شود. هرچه اختلاف ولتاژ یا پتانسیل بیشتر باشد، جریان بین دو نقطه بیشتر می شود. اگر دو نقطه در یک مدار الکترونیکی با پتانسیل یکسان وجود داشته باشد، جریان نمی تواند ایجاد شود. میزان جریان بستگی به ولتاژ یا اختلاف پتانسیل بین دو نقطه دارد.

مفهوم اساسی جریان، حرکت الکترون ها در داخل یک ماده است. الکترون ها ذرات زیر اتمی هستند که به عنوان بخشی از ساختار مولکولی مواد وجود دارند. گاهی اوقات الکترون ها در داخل مولکول ها ثابت نگه داشته می شوند و در مواقعی دیگر به صورت سست نگه داشته می شوند و قادرند نسبتا آزادانه در اطراف ساختار حرکت کنند.

یک نکته بسیار مهم در مورد الکترون ها این است که آنها ذرات باردار هستند. آنها بار منفی را حمل می کنند. اگر الکترون ها آزادانه حرکت کنند، مقدار بار حرکت می کند و این جریان نامیده می شود. همچنین لازم به ذکر است که تعداد الکترون هایی که قادر به حرکت هستند بر توانایی یک ماده خاص در هدایت الکتریسیته تأثیر می گذارد. برخی از مواد اجازه می دهند، جریان بهتری از آنها نسبت به مواد دیگر عبور کند.حرکت الکترون های آزاد در مواد بسیار تصادفی است و ممکن است الکترون ها در جهات مختلف حرکت کنند. در نتیجه هیچ حرکت بار الکتریکی به وجود نمی آید.