Електричний струм забезпечує комфортом життя сучасної людини. Технологічні досягнення цивілізації – енергетика, транспорт, радіо, телебачення, комп’ютери, мобільний зв’язок – засновані на використанні електричного струму.
Електричний струм – це спрямований рух заряджених частинок, при якому відбувається перенесення заряду з одних областей простору в інші.
Електричний струм може виникати в самих різних середовищах: твердих тілах, рідинах, газах. Часом і середовища ніякої не потрібно – струм може існувати навіть у вакуумі! Ми поговоримо про це в свій час, а поки наведемо лише деякі приклади.
• замкнемо полюса батарейки металевим дротом. Вільні електрони дроти почнуть спрямований рух від «мінуса» батарейки до «плюса».
Це – приклад струму в металах.
• Кинемо в склянку води щіпку повареної солі NaCl. Молекули солі дисоціюють на іони, так що в розчині з’являться вільні заряди: позитивні іони Na + і негативні іони Cl-. Тепер засунь у воду два електроди, з’єднані з полюсами батарейки. Іони Na + почнуть спрямований рух до негативного електроду, а іони Cl- – до позитивного.
Це – приклад проходження струму через розчин електроліту.
• Грозові хмари створюють настільки потужні електричні поля, що виявляється можливим пробою повітряного проміжку довжиною в кілька кілометрів. У результаті крізь повітря проходить гігантський розряд – блискавка.
Це – приклад електричного струму в газі.
У всіх трьох розглянутих прикладах електричний струм обумовлений рухом заряджених частинок всередині тіла і називається струмом провідності.
• Ось дещо інший приклад. Будемо переміщувати у просторі заряджене тіло. Така ситуація узгоджується з визначенням струму! Направлений рух зарядів – є, перенесення заряду в просторі – присутній. Струм, створений рухом макроскопічного зарядженого тіла, називається конвекційним.
Зауважимо, що не всяке рух заряджених частинок утворює струм. Наприклад, хаотичний тепловий рух зарядів провідника – не направлення (воно відбувається в яких завгодно напрямках), і тому струмом трохи является9.
Чи не буде струмом і поступальний рух електрично нейтрального тіла: хоча заряджені частинки в його атомах і здійснюють спрямований рух, не відбувається переносу заряду з одних ділянок простору в інші.