Rafstraumur

Rafstraumur er færsla rafhleðsla. SI-mælieining er amper. Rafstraumur er oftast fólginn í færslu óbundinna rafeinda í rafleiðara úr málmi, en getur einnig átt við færslu jóna í raflausn eða í rafgasi, eða hola í hálfleiðara.

Rafstraumur er ýmist fastur, óbreyttur jafnstraumur, eða riðstraumur, þ.e. rafstraumur sem sveiflast reglulega með ákveðinni tíðni.

Skilgreining

Meðalrafstraumur I, sem fer gegnum svæði S á tíma t er

$\ I=\iint _{S}\mathbf {J} \cdot \mathrm {d} \mathbf {S} ={\frac {Q}{t}},$

þar sem J er rafstraumsþéttleiki og Q er rafhleðslan, sem fer um S á tímanum t.

Ef $t\rightarrow 0$ fæst augnabliksstraumur

$i(t)={\frac {dQ}{dt}}$

Rekhraði rafhleðsla

Í rafleiðara hliðrast s.n. hleðsluberar, oftast rafeindir, með hraða v, sem nefnist rekhraði. Skilgreina má rafstraum í leiðara með eftirfarandi jöfnu:

I = nAQv, þar sem

I er rafstraumur, n er fjöldi hleðslubera á rúmmálseiningu, A er flöturinn sem hleðslurnar fara gegnum, Q er rafhleðsla hleðsluberanna, v er rekhraði hleðsluberanna.

Rekhraði rafeinda í málmleiðara er af stærðargráðunni mm/s.

Straumstefna

Óbundnnar rafeindir leiðara í föstu rafsviði (jafnstraumur) hliðrast frá bakskauti (-) að forskauti (+) leiðarans, en straumstefna er skilgreind í hina áttina, þ.e. frá forskauti að bakskauti. Í leiðara, sem ber riðstraum, verður engin nettó hliðrun á rafeindum.

Jöfnur Maxwells

Jöfnur Maxwells gefa samband rafsegulsviðs og rafstraums.