En elektrisk ström är ett flöde av elektrisk laddning. Ekvationen för strömmen är:
I = Δ Q Δ t {\displaystyle I={\frac {\Delta Q}{\Delta t}}} 
där
I {\displaystyle I}
är den ström som flyter.
Δ Q {\displaystyle \Delta Q}
är förändringen i elektrisk laddning.
Δ t {\displaystyle \Delta t}
är förändringen i tid.
Instantanström och medelvärde
Formeln ovan ger medelströmmen över en tidsperiod Δt. För att beskriva strömmen vid en viss tidpunkt använder man derivatan:
I(t) = dQ/dt, dvs. den momentana (instantana) strömmen är tidsderivatan av laddningen.
Om en ledare har konstant ström används ofta beteckningen likström (DC). Om strömmen varierar periodiskt, till exempel växelström (AC), beskrivs den som en funktion av tiden, t.ex. I(t) = I0 sin(ωt).
Laddningsbärare och riktning
Elektrisk ström uppstår när laddningsbärare förflyttar sig. I metaller är det oftast elektroner som rör sig genom materialet, medan i elektrolyter och plasman kan både positiva och negativa joner bära laddning.
Konventionell strömriktning definieras som riktningen en positiv laddning skulle röra sig (från plus till minus). Elektronerna rör sig i praktiken åt motsatt håll, eftersom de är negativt laddade.
På mikroskopisk nivå kan strömmen uttryckas som:
I = n q A v_d, där n är antalet bärare per volymenhet, q deras laddning, A tvärsnittsarea och v_d är deras drivhastighet (driftvelocity).
Enhet: ampere
SI-enheten för elektrisk ström är ampere (A). Den enklaste relationen är att en ampere motsvarar en coulomb laddning som passerar ett tvärsnitt per sekund: 1 A = 1 C/s.
Som referensvärden: små elektronikkomponenter använder ofta milliampere (mA, 10−3 A) eller mikroampere (µA, 10−6 A), medan kraftapplikationer och blixtar kan nå kiloampere (kA).
Observera att SI-systemet har uppdaterats: ampererelaterade storheter definieras idag via fundamentala konstanta (t.ex. elementarladdningen e) i modern SI-definition. För praktiska beräkningar räcker det dock i de flesta fall att använda A = C/s.
Typiska exempel och storleksordningar
- En liten LED kan dra runt 10–20 mA.
- Mobiltelefonladdning kan ge strömmar i hundratals milliampere under laddning.
- En vanlig hushållsapparat kan dra flera ampere.
- Blixturladdningar i naturen kan nå tiotusentals ampere (kA).
Exempel på beräkning: Om en lampa drar 0,5 A i 2 minuter (120 s) är den totala laddningen som passerat Q = I·t = 0,5 A · 120 s = 60 C.
Mätning och praktiska kopplingar
Ström mäts med amperemetrar eller multimeter i strömläge. En klassisk ammeter kopplas i serie med komponenten vars ström ska mätas. En klämmamperemeter (clamp meter) mäter ström utan att bryta kretsen genom att detektera magnetfältet runt ledaren.
I elektriska kretsar relaterar Ohms lag spänning, ström och resistans: V = I·R, vilket ofta används för att beräkna strömmen när spänning och resistans är kända.
Säkerhet
Ström genom kroppen kan vara farligt. Redan några tiotals milliampere kan orsaka allvarlig skada eller vara livshotande beroende på väg genom kroppen och kontaktförhållanden. Säkerhetsföreskrifter och isolering används för att minimera risker vid arbete med elektricitet.
Relaterade fenomen
- Ström–täthet (ström per area) kallas strömstyrka per tvärsnitt eller strömseparation, ofta betecknad J (strömstäthet).
- Jämförelse med laddningsflöde: ström är flödet (hastigheten) av laddning, medan laddning (Q) är den kumulativa mängden laddning.
- Ström i olika media kan orsaka värme (Jouleuppvärmning), kemiska reaktioner (elektrolys) eller magnetfält runt ledaren.
Ström finns i ledningar, batterier och blixtar. För mer detaljerade beräkningar och gränsfall kan man använda differentialformler, materialkonstansers påverkan och elektromagnetiska lagar såsom Maxwells ekvationer.