Natężenie prądu jest jednym z najważniejszych pojęć opisujących prąd elektryczny. Gdybyśmy nie znali tego pojęcia, nie moglibyśmy zrozumieć żadnego ważnego zjawiska związanego z prądem.

Natężeniem prądu $I$ nazywamy wielkość będącą stosunkiem ładunku $\Delta q$ przepływającego przez przekrój poprzeczny przewodnika do czasu $\Delta t$, w którym ten ładunek przepływa:

Jeżeli wartość natężenia prądu i jego kierunek nie zmieniają się w czasie, nazywa się on prądem stałym. Natężenie prądu można wtedy zapisać jako:

Jednostką natężenia jest amper $\text{(}\text{A}\text{)}$. Jest to natężenie prądu stałego, przy którym w czasie 1 sekundy przepływa ładunek 1 kulomba:

Mogłoby się wydawać, że ta definicja ampera może posłużyć do pomiaru wzorca jednostki natężenia. Jednakże tak nie jest, ponieważ do określenia wzorca opartego na definicji (2.6) powinniśmy dysponować precyzyjnym pomiarem ładunku przepływającego w określonym czasie przez przewodnik. W praktyce występują trudności z precyzją takiego pomiaru. Dlatego w układzie SI amper jest zdefiniowany za pomocą sił oddziaływania magnetycznego przewodników z prądem, o czym powiemy w rozdziale 3.2. Przewodnik z prądem jako magnes.

W wielu przypadkach wygodniej jest posługiwać się inną wielkością charakteryzującą prąd, tzw. gęstością prądu. Średnia gęstość prądu jest to stosunek natężenia prądu do pola przekroju poprzecznego przewodnika:

Jednostką gęstości prądu jest $1\frac{\text{A}}{{\text{m}}^2}$.

Pytania i problemy

1. Zdefiniuj natężenie i gęstość prądu. Czym te wielkości się różnią?
2. W jakich jednostkach wyrażamy natężenie prądu? Zdefiniuj jednostkę natężenia prądu.
3. W instalacji domowej znajduje się bezpiecznik, na którym jest napis: „5 A”. O czym informuje nas ten napis?
4. Za pomocą amperomierza zmierzono prąd w obwodzie elektrycznym i stwierdzono, że natężenie wynosi 5 A. Czy wstawiając do wzoru (2.6) tę wartość oraz czas $t=1\text{s}$, możesz obliczyć ładunek $q$? O jakim ładunku jest tu mowa?