זרם חשמלי

זרם חשמלי הוא תנועה של מטענים חשמליים בתוך תווך מוליך. מטענים חיוביים ינועו ממקום שבו יש פוטנציאל חשמלי גבוה למקום שבו הפוטנציאל החשמלי נמוך, ומטענים שליליים ינועו בכיוון ההפוך. הזרם החשמלי מסומן באות I וממדיו הם של מטען חלקי זמן. במערכת היחידות הבינלאומית SI היחידות הן קולון חלקי שנייה, שנקראו אמפר (A) על שם אנדרה מרי אמפר.

זרם חשמלי מתקיים במוליכים. תווך מוליך הינו כל תווך שיש לו תכונה של הולכה חשמלית גבוהה (או התנגדות חשמלית נמוכה). במעגלים חשמליים יומיומיים רוב המוליכים הם מוליכים אוהמיים, כלומר: מוליכים בהם מתקיים חוק אוהם.

על מנת לחשב מהו הזרם החשמלי העובר במוליך אוהמי, ניתן להשתמש בחוק אוהם:
משמעותה של נוסחה זו, שככל שהמתח יהיה גבוה יותר, או ככל שההתנגדות תהיה נמוכה יותר, הזרם יהיה חזק יותר.

וכן בנוסחה: זרם = לשינוי במטען חלקי שינוי בזמן :

זרם ממוצע ניתן לחשב על ידי :

דוגמאות לזרם חשמלי בתווכים שונים:

• תנועה של אלקטרונים הנעים בכיוון אחד במוליך
• תנועה של יונים הנעים בתמיסה מימית

יש שני סוגים עיקריים של זרמים חשמליים:

• זרם ישר - זרם שבו המטען החשמלי נע בכיוון אחד בלבד. לדוגמה: זרם שמסופק על ידי מצבר או סוללה חשמלית.
• זרם חילופין - זרם שבו המטען החשמלי נע במחזוריות קבועה לשני הכיוונים. לדוגמה: זרם שמסופק על ידי רשת החשמל הארצית.