En elektrisk strøm er en strøm af elektrisk ladning. Ligningen for strøm er:
I = Δ Q Δ t {\displaystyle I={{\frac {\Delta Q}{\Delta t}}}
hvor
I {\displaystyle I} er den strøm, der løber
Δ Q {\displaystyle \Delta Q} er ændringen i den elektriske ladning
Δ t {\displaystyle \Delta t} er ændringen i tid
SI-enheden for elektrisk strøm er ampere (A). Denne er lig med en coulomb ladning i et sekund. Strøm kan findes i ledninger, batterier og lyn.
Gennemsnitlig og momentan strøm
Formlen ovenfor angiver den gennemsnitlige strøm over et tidsinterval Δt. For øjeblikkelig (momentan) strøm bruges differentialformen:
I(t) = dQ/dt, hvor I(t) er strømmen i et bestemt øjeblik.
Ved vekselstrøm (AC) varierer I med tiden. For en sinusformet strøm I(t) = I_peak · sin(ωt) er effektivværdien (root mean square, RMS) vigtig: I_rms = I_peak / √2.
Retning: konventionel strøm vs. elektronflow
Konventionel strøm defineres som bevægelse af positiv ladning og går fra højere potentiel til lavere potentiel (fra + til −). I mange kredsløb er de egentlige ladningsbærere elektroner, som bevæger sig i modsat retning af den konventionelle strøm. Det er vigtigt at kende denne skelnen, især i halvleder- og vakuumrørsteknologi.
Fysisk baggrund: ladningsbærere og driftshastighed
Elektrisk strøm skyldes bevægelse af ladningsbærere (fx elektroner i metaller, ioner i elektrolytter). For en leder kan strømmen også udtrykkes ved:
I = n·q·A·v_d
- n = koncentration af ladningsbærere (antal partikler pr. volumen)
- q = elementarladningen per bærer (for elektroner: −e)
- A = lederens tværsnitsareal
- v_d = driftshastigheden (gennemsnitlig hastighed af bærerne)
Selvom elektronernes driftshastighed er meget lav (mm/s), kan signalet i et kredsløb formidles nær lysets hastighed gennem det elektriske felt.
Enhed og definition
En ampere (A) er SI-enheden for elektrisk strøm. Én ampere svarer til en coulomb ladning, der passerer et tværsnit per sekund: 1 A = 1 C/s. Siden 2019 er ampere knyttet til den faste værdi af elementarladningen e = 1,602176634×10^−19 C, hvilket fastlægger ampere i forhold til elementarladningen.
Ohms lov og kredsløb
I simple lineære modstandskredsløb gælder Ohms lov: V = I·R, hvor V er spænding, I er strøm, og R er modstand. Dermed kan strøm beregnes som I = V/R for sådanne kredsløb.
Måling og sikkerhed
Strøm måles typisk med et amperemeter eller multimeter indstillet til måling af strøm. Et amperemeter tilsluttes i serie med den gren af kredsløbet, hvor strømmen skal måles. Der findes også tænger (klemmer) med integreret strømtransformer til ikke-invasiv måling.
Strøm kan være farlig: selv lave strømme gennem menneskekropen (få milliampere) kan være følsomme, mens højere strømme kan give brændinger eller starte brande. Derfor anvendes sikringer og afbrydere i elanlæg for at beskytte mod overstrøm. Ved arbejde på elektriske installationer skal relevante sikkerhedsregler altid følges.
Eksempler på strømstyrker
- Små elektroniske kredsløb: mikroampere (μA) til milliampere (mA).
- Mobiloplader: typisk 0,5–3 A.
- Husholdningsapparater: nogle ampere op til tiere af ampere (f.eks. 10–20 A for sikringer i stikkontakter).
- Lyn: ekstremt høje strømme, ofte titusinder af ampere (kA).
Opsummering
Elektrisk strøm er bevægelse af elektrisk ladning målt i ampere. Den grundlæggende matematisk definition er I = ΔQ/Δt (momentan: I = dQ/dt). For praktiske kredsløb forbinder strømmen spænding og modstand (Ohms lov), og dens størrelse, retning og karakter (DC vs. AC) er centralt for både funktion og sikkerhed i elektriske systemer.