Egyenáram

Néhány példa az egyenáram áramerősségének időfüggvényére

Az egyenáram (angolul direct current, rövidítve: DC) olyan elektromos áram, amelyben a töltéshordozók időben állandó vagy változó mennyiségben, de egyazon irányban haladnak.

Egyenáram erőssége

Az áram erősségét ($I$) az áramvezető teljes keresztmetszetén adott idő alatt áthaladó összes töltésmennyiség ($Q$) és az idő ($t$) hányadosával jellemezzük.

$I={\frac {Q}{t}}$

Ha az áram iránya és erőssége is állandó az időben, akkor:

$I={\frac {Q}{t}}=$ állandó.

Az időben változó áram pillanatnyi áramerősségét a következő differenciálhányadossal értelmezzük:

$I={\frac {\mathrm {d} q}{\mathrm {d} t}}\$,

ahol $q$ az időben változó töltésmennyiség és $t$ az idő.

Az egyenáram és a váltakozó áram közötti különbség

Az egyenáram jele.

Egyenáramnál a két pólus között kialakuló áram mindig egy irányba folyik. A technikai áramirány megegyezés alapján a magasabb potenciálú (pozitív) pontból halad az alacsonyabb potenciálú pont felé. Ez a konvenció még abból az időből származik, amikor nem tudták, hogy az áram a fémes vezetőben a negatív töltésű elektronok áramlását jelenti.

Váltakozó áram esetén a töltéshordozók mozgási iránya is változik az időben. Pl. 50 Hz-es hálózatban a kialakuló áram iránya ötvenszer pozitív és ötvenszer negatív egy másodperc alatt.

Az egyenáram hatásai

Hőhatás: az elektromos áram hőhatása több, egymáshoz kapcsolódó kölcsönhatás eredménye.

A fémek esetében az elektromos mező gyorsítja a szabad elektronokat, az áramló elektronok kölcsönhatásba kerülnek a vezető helyhez kötött részecskéivel, azokat élénkebb rezgésre kényszerítik, tehát a vezető felmelegszik. A felmelegedett vezető kölcsönhatásban van a környezetével és felmelegíti azt.

Kémiai hatás: vegyületek szétválasztásában is alkalmazzák. Az elektrolitba merülő elektródákra feszültséget kapcsolva áram folyik, aminek hatására az elektrolitban kémiai reakció megy végbe. Ezt a folyamatot nevezik elektrolízisnek. A folyamat mennyiségi összefüggéseit Faraday elektrolízis-törvényei írják le.

Az áram vegyi hatását hasznosító alkalmazások a galvánelemek, az akkumulátorok, a tüzelőanyag-cellák.

A fémeket roncsoló elektrokémiai reakció a korrózió.

Élettani hatás: erős sejtkárosító hatása van. Élő szervezetbe jutva hosszú távon relatíve magas feszültség és alacsony áramerősség esetében (is) akár halált is okozhat, ami a már említett elektrolízis miatt következhet be: a vérből kiváló gázok a szívbe jutva halált okoznak.

Mágneses hatás: az elektromos áram mágneses teret hoz létre. A vasmaggal ellátott áramjárta tekercs sokféle eszközben használt elektromágnes.

Egyenáramú áramforrások

Egyszerű diódás egyenirányító

• galvánelemek
• napelem
• akkumulátorok
• üzemanyagcellák
• dinamó

Egyenáram előállítható váltakozó áramú áramból is egyenirányítással.

Források

• Bérces Gy., Erostyák J., Klebniczki J., Litz J., Pintér F., Raics P., Skrapits L., Sükösd Cs., Tasnádi P.: A fizika alapjai (Nemzeti Tankönyvkiadó 2009) ISBN 963-19-3275-3
• Holics László: Fizika 1-2. (Műszaki Könyvkiadó, 1986) ISBN 963-10-7148-0

Kapcsolódó szócikkek

• elektromos áram
• Ohm törvénye
• elektromos feszültség