זרם קונבנציונלי לעומת זרם חשמלי
זרם הוא פרמטר עיקרי בחקר מערכות חשמל. זרם חשמלי וזרם קונבנציונלי הם שתי צורות של זרם, שהן שימושיות מאוד בתחומים יחסיים. מושג הזרם מיושם באופן נרחב בתחומים כמו הנדסת חשמל, הנדסת אלקטרוניקה, תיאוריה אלקטרומגנטית ותחומים רבים אחרים. חיוני להיות בעל הבנה נכונה בזרם חשמלי ובזרם קונבנציונלי כדי להצטיין בתחומים כאלה. במאמר זה, אנו הולכים לדון מהו זרם, מהו זרם חשמלי וזרם קונבנציונלי, ההגדרות שלהם, היישומים, הקשרים בין זרם קונבנציונלי לזרם חשמלי, קווי הדמיון שלהם ולבסוף ההבדלים בין זרם קונבנציונלי לזרם חשמלי.
זרם חשמלי
ניתן לזהות את הזרם החשמלי כזרם הנגרם מזרימת המטענים, בכיוון זרימת המטענים. זרם מוגדר כקצב זרימת המטענים דרך תווך. מטענים אלה הם בדרך כלל בצורה של אלקטרונים. יחידת ה-SI לזרם היא אמפר, אשר נקראת לכבודו של אנדרה-מארי אמפר. זרם נמדד באמצעות מדי זרם. 1 אמפר שווה ל-1 קולומב לשנייה. נדרש כוח אלקטרו-מוטיבי לזרימת זרם. אם הפרש המתח בין שתי נקודות הוא אפס, לא יכול להיות זרם נטו בין שתי הנקודות. זרם קיים גם בצורות כמו זרם פני השטח וזרם מערבולת. זרם או כל מטען נע תמיד מייצר שדה מגנטי מלבד השדה החשמלי. שדה מגנטי זה נורמלי למהירות המטען והשדה החשמלי. הזרם החשמלי נמדד בכיוון זרימת האלקטרונים. כל זרם חשמלי הנמדד בכיוון של זרימת אלקטרונים נטו הוא כמות שלילית.
זרם קונבנציונלי
זרם קונבנציונלי, או במילים אחרות הזרם הסטנדרטי, נמדד בכיוון ההפוך לזרימת המטענים השליליים (כלומר אלקטרונים). אם הזרם נמדד עבור זרימה של מטענים חיוביים, הזרם המקובל נמצא באותו כיוון כמו זרימת המטען. בכל מקום שבו נעשה שימוש במונח "זרם" הוא מתייחס לזרם המקובל. מכיוון שהזרם הנמדד באותו כיוון של האלקטרונים הוא שלילי, הזרם הנמדד בכיוון ההפוך לזרימת האלקטרונים הוא חיובי. זה אומר שהזרם המקובל תמיד חיובי. זרם קונבנציונלי נמדד גם באמפר.
מה ההבדל בין זרמים קונבנציונליים לחשמליים?
• זרם חשמלי יכול להיות שלילי או חיובי, אבל זרם קונבנציונלי תמיד חיובי.
• הזרם המקובל עבור זרימת אלקטרונים הוא חיובי, בעוד שהזרם החשמלי הוא שלילי.
• עבור זרימה של מטענים חיוביים, גם הזרם החשמלי וגם הזרם המקובל זהים.
• מכיוון שכמעט כל מעגל חשמלי משתמש בזרימת אלקטרונים, ניתן לקבוע בבטחה שהזרם המקובל=– זרם חשמלי.
• בזרם קונבנציונלי, זרימת האלקטרונים מונחת כזרימה של פרוטונים בכיוון ההפוך.
