Mi az elektromosság?

A pontos és általános definíció:

Minden olyan közeg mozgása áram, amelynek van össztöltése és mozgásának rendezett irányú komponense.

A csőben folyó víz mozgásának van rendezett komponense, akkor miért nem ráz meg az áram, amikor tusolunk? Azért, mert a víz dipólus molekulákból áll, ergo össztöltése nulla. Mivel ez a feltétel nincs meg, így az nem áram.

Úgy lehet elképzelni a töltések áramlását vezetőben, mint például egy családos felvonulást mondjuk május elsején. Rengeteg gyerek a szülőkkel, a gyerekek össze-vissza rohangálnak, fel-alá nyughatatlanul szinte teljesen kiszámíthatatlanul, de a tömeg mégis halad szép lassan előre. A gyerekek az elektronok, mennek össze-vissza, de közben haladnak előre is, így mozgásuknak van rendezett komponense, össztöltésük szintén van, ezért beszélhetünk áramról.

Kiszámolható, hogy mekkora sebességgel haladnak előre az elektronok, ha felkapcsolod a lámpát. A hatalmas elektron sebességek ellenére a rendezett irányú sebesség nagyon kicsi, úgy 1 centi per percek vagy valami ilyesmi, nem emlékszek már pontosan. Ilyenkor lehet feltenni a kérdést, miért fizetünk? Az életünk alatt az elektronok be se jutnak a házunkba (váltóáramnál csak oszcillál az elektronok áramlata), akkor miért fizetjük a villanyszámlát? Hát az energiáért, amivel azt az elektromos teret építjük fel, amely elkezdi mozgatni az elektronokat. Gyakorlatilag a vezetékeinkben lévő elektronok sose mennek el vagy jönnek ujjak, csak az E elektromos tér mozgatja őket váltó áramnál oda-vissza, ebből van az áramunk gyakorlatilag. Szintén jó szemléltetés az elektronok nagy sebességének az, hogy szinte azonnal világos lesz, ha felkapcsoljuk a lámpát. Ekkor a mozgási energiája megnő a részecskéknek, termodinamikai szempontból ez a belső energia növekedését eredményezi, ami pedig két helyre mehet: munkavégzés (nem történik) vagy pedig hőmennyiség növekedéséhez. Így az izzószál jól felmelegszik, aminek következtében hőmérsékleti sugárzás formájában fotonok milliárdjai hagyják el a az izzószálát és lő világosság. Természetesen ez a gyorsaság annak köszönhető, hogy felkapcsoláskor az elektromos tér közel fénysebességgel épül fel.