Co to jest prąd elektryczny?

Prąd elektryczny, to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych.

Skupmy się na określeniach tworzących tą definicję.

Ładunki elektryczne

Ładunki elektryczne, to zwykle cząstki, które potrafią wytwarzać pole elektryczne. Prąd tworzyć mogą zarówno ładunki dodatnie (np. jony dodatnie: jon wodoru, jon siarczanowy itp), jak i ujemne (np. elektrony, czy jony ujemne w rodzaju jonu OH-) (więcej na temat ładunków elektrycznych znajduje się w tematach poświęconych elektrostatyce).

Uporządkowany ruch

Cząstki mogą poruszać się w różny sposób. Jak wiadomo z teorii kinetyczno cząsteczkowej (kinetyczno molekularnej). Wszystkie atomy i cząsteczki w naszym otoczeniu są w nieustannym ruchu. Ten ruch, bez względu na to, czy atomy są naładowane (nazywają się wtedy jonami), czy nie jeszcze nie tworzy prądu elektrycznego. Wynika to z faktu, ze średnio tyle samo cząstek naładowanych porusza się np. w lewą, co i w prawą stronę i całkowity bilans "wychodzi na zero".

Prąd pojawia się dopiero wtedy, gdy w tym ruchu chaotycznym zostanie wyróżniony jakiś kierunek, preferujący poruszanie się w jakąś stronę. Najczęściej wyróżnienie kierunku w ruchu ładunków odbywa się poprzez przyłożenie pola elektrycznego.


Rysunek - przyłożenie pola elektrycznego powoduje powstanie siły działającej na ładunki dodatnie i ujemne. 

Po przyłożeniu pola elektrycznego na ładunki zaczyna działać siła elektryczna – na ładunki dodatnie sił o zwrocie zgodnym z kierunkiem pola, a na ładunki ujemne siła o zwrocie przeciwnym.

I dopiero takie uporządkowane - w jednym kierunku -  przesuwanie się ładunków tworzy prąd elektryczny

Dryf ładunków elektrycznych

Warto tu jednak zauważyć, że poruszające się ładunki cały czas wykonują swój ruch chaotyczny, wynikający z faktu, że dana próbka materii ma swoją temperaturę. Dlatego typowy prąd (np. odbywający się dzięki elektronom w metalu) należy wyobrażać sobie jako nałożenie się dwóch ruchów:
chaotycznego ruchu termicznego (zwykle odbywającego się z dużym prędkościami) wynikającego z faktu, że ładunki znajdują się w ciele o różnej od zera temperaturze. Prędkość ruchu chaotycznego jest duża - w typowych warunkach, elektrony poruszają się w ruchu chaotycznym z prędkością setek tysięcy metrów na sekundę.
ruchu uporządkowanego wynikającego z faktu przyłożenia pola elektrycznego - tzw. dryfu. Dryf polega na tym, że cała masa ładunkowa przesuwa się powoli w kierunku wyznaczonym przez pole elektryczne. 
Prędkość dryfu (czyli średnia prędkość przemieszczania się masy ładunkowej) jest znacznie mniejsza niż prędkość ruchu termicznego (np. w typowych warunkach w metalach jest mniejsza niż 1 mm/s).

Umowny kierunek prądu elektrycznego

Umownym kierunkiem prądu jest kierunek wyznaczony przez ruch ładunków dodatnich (czyli kierunek zgodny z kierunkiem pola elektrycznego). W obwodzie z prądem jest to kierunek (właściwie zwrot) od plusa do minusa.  Więcej informacji na ten temat znajduje się w osobnym rozdziale.