מטרת למידה 11.1.A: לתאר את תנועת מטענים חשמליים דרך תווך.
- 11.1.A.1 זרם הוא הקצב שעבורו מטען עובר דרך שטח חתך של חוט.
- משוואה: $I = \dfrac{dq}{dt}$
- 11.1.A.1.i הזרם בתוך מוליך מורכב ממטענים נעים דרך המוליך עם מהירות נדיפה ממוצעת.
- משוואה: $I = nqv_d A$
- 11.1.A.1.ii מטען חשמלי זז במעגל כתוצאה מפער פוטנציאל חשמלי, הנקרא לעיתים כוח אלקטרומניטיבי או $\mathrm{emf}$ ($\mathcal{E}$).
- 11.1.A.1.iii אם הזרם באזור מסוים של חוט הוא אפס, התנועה הכוללת של נשאי המטען בחוט היא גם כן אפס, למרות שהמהירות של כל נשי מטען בודד אינה אפס.
- 11.1.A.2 צפיפות הזרם היא זרימת המטען ליחידת שטח.
- משוואה: $I = \int \vec{J} \cdot d\vec{A}$
- 11.1.A.2.i צפיפות הזרם קשורה לתנועת נשאי המטען בתוך מוליך.
- משוואה: $\vec{J} = nq\vec{v}_d$
- 11.1.A.2.ii צפיפות הזרם היא גודל וקטורי.
- 11.1.A.2.iii פער פוטנציאל על פני מוליך יוצר שדה חשמלי בתוכו הפרופורציונלי להתנגדות הסגולית של המוליך ולצפיפות הזרם.
- משוואה: $\vec{E} = \rho\vec{J}$
- 11.1.A.3 אם נתונה פונקציה של צפיפות זרם, ניתן לחשב את הזרם הכולל על ידי אינטגרציה של צפיפות הזרם לאורך השטח.
- משוואה: $I_{\text{tot}} = \int \vec{J}(r) \cdot d\vec{A}$
- 11.1.A.4 למרות שהזרם הוא גודל סקלארי, יש לו כיוון. מכיוון שהכיוון שלו תלוי בנשי המטען ולא במרחב, הזרם אינו עומד בחוקי חיבור וקטורים ואין לו רכיבי וקטור.
- 11.1.A.4.i הכיוון של הזרם המקובל נבחר להיות הכיוון בו יזוז מטען חיובי.
- 11.1.A.4.ii במעגלים רגילים, הזרם בפועל נובע מתנועת אלקטרונים (נשי מטען שליליים).


