Free Press

Prąd to szybkość, z jaką elektrony przepływają przez punkt w kompletnym obwodzie elektrycznym. W najbardziej podstawowym znaczeniu, prąd = przepływ.

Amper (AM-pir), lub amper, jest międzynarodową jednostką używaną do pomiaru prądu. Wyraża on ilość elektronów (czasami nazywanych „ładunkiem elektrycznym”) przepływających przez punkt w obwodzie w danym czasie.

Prąd o natężeniu 1 ampera oznacza, że 1 kulomb elektronów – czyli 6,24 miliarda miliardów miliardów (6,24 x 1018) elektronów – przepływa przez pojedynczy punkt w obwodzie w ciągu 1 sekundy. Obliczenie jest podobne do pomiaru przepływu wody: ile galonów przechodzi przez jeden punkt w rurze w ciągu 1 minuty (galony na minutę, lub GPM).

Symbole używane dla amperów:

A = ampery, dla dużej ilości prądu (1.000).
mA = miliampery, tysięczna część ampera (0.001).
µA = mikroampery, milionowa część ampera (0.000001).

W formułach takich jak prawo Ohma, prąd jest również reprezentowany przez I (dla natężenia).

Ampery zostały nazwane na cześć francuskiego matematyka/fizyka Andrè-Marie Ampére (1775-1836), któremu przypisuje się udowodnienie, że:

• Pole magnetyczne jest wytwarzane wokół przewodnika, gdy przepływa przez niego prąd.
• Siła tego pola jest wprost proporcjonalna do ilości przepływającego prądu.

Elektrony przepływają przez przewodnik (zazwyczaj metalowy drut, zwykle miedziany), gdy spełnione są dwa warunki obwodu elektrycznego:

1. Obwód zawiera źródło energii (na przykład baterię), które wytwarza napięcie. Bez napięcia, elektrony poruszają się losowo i dość równomiernie w przewodniku, a prąd nie może płynąć. Napięcie wytwarza ciśnienie, które napędza elektrony w jednym kierunku.
2. Obwód tworzy zamkniętą, przewodzącą pętlę, przez którą mogą przepływać elektrony, dostarczając energię do każdego urządzenia (obciążenia) podłączonego do obwodu. Obwód jest zamknięty (kompletny), gdy przełącznik jest ustawiony w pozycji ON, czyli zamkniętej (patrz schemat na górze tej strony).

Prąd, podobnie jak napięcie, może być stały lub zmienny.

Prąd stały (dc):

• Przedstawiany przez symbole lub na multimetrze cyfrowym.
• Przepływa tylko w jednym kierunku.
• Wspólne źródło: baterie lub generator prądu stałego.

Prąd zmienny (ac):

• Przedstawiany przez symbole lub na multimetrze cyfrowym.
• Przepływa we wzorze sinusoidalnym (pokazanym poniżej); zmienia kierunek w regularnych odstępach czasu.
• Wspólne źródło: domowe gniazdka elektryczne zasilane z sieci publicznej.

Większość multimetrów cyfrowych może mierzyć prąd stały lub przemienny o natężeniu nie większym niż 10 amperów. Wyższy prąd musi być skalowany w dół za pomocą cęgów prądowych, które mierzą prąd (od 0,01 A lub mniej do 1000 A) poprzez pomiar natężenia pola magnetycznego wokół przewodnika. Pozwala to na pomiary bez otwierania obwodu.

Każdy element (lampa, silnik, element grzewczy), który przekształca energię elektryczną w inną formę energii (światło, ruch obrotowy, ciepło) zużywa prąd.

Gdy do obwodu dodawane są dodatkowe obciążenia, obwód musi dostarczyć więcej prądu. Rozmiar przewodników, bezpieczników i samych komponentów określi jak dużo prądu będzie płynąć przez obwód.

Pomiary prądu są zwykle wykonywane w celu wskazania wielkości obciążenia obwodu lub stanu obciążenia. Pomiar prądu jest standardową częścią rozwiązywania problemów.

Prąd płynie tylko wtedy, gdy napięcie zapewnia niezbędne ciśnienie, aby spowodować ruch elektronów. Różne źródła napięcia wytwarzają różne ilości prądu. Standardowe baterie domowe (AAA, AA, C i D) wytwarzają napięcie 1,5 V każda, ale większe baterie są w stanie dostarczyć większe ilości prądu.