Elektronenstromstärke

Elektronenstromstärke bezeichnet die elektrische Stromstärke, die durch die Bewegung von Elektronen als Ladungsträger getragen wird. In vielen Materialien, insbesondere Metallen, sind Elektronen die dominierenden Ladungsträger. Der Begriff betont die Richtung des Elektronenflusses; dieser verläuft entgegengesetzt zur konventionellen Stromrichtung, die historisch als Richtung des Flusses positiver Ladung definiert ist.

Die Einheit ist das Ampere (A): eine Ampere entspricht einem Coulomb Ladung, die pro Sekunde durch einen Querschnitt fließt. Die Stromstärke I ist definiert als I = dQ/dt, wobei Q die durch den Querschnitt transportierte Ladung ist.

Für eine metallische Leitung mit Elektronendichte n, Querschnittsfläche A und mittlerer Driftgeschwindigkeit v_d gilt grob I ≈ n e A v_d, wobei e die elementare Ladung ist. Da Elektronen negativ geladen sind, bewegen sie sich in Richtung der Driftgeschwindigkeit; der resultierende Elektronenfluss verläuft in entgegengesetzter Richtung zur konventionellen Stromrichtung.

Elektronenstromstärke kann sowohl im Gleichstrom (DC) als auch im Wechselstrom (AC) auftreten. Messung erfolgt üblicherweise mit einem Amperemeter in der elektrischen Schaltung. In Halbleitern können zusätzlich Löcher als Ladungsträger den Strom tragen, sodass die elektrische Stromstärke sowohl durch Elektronen- als auch durch Lochfluss bedingt wird.

Historisch wurde die Vorstellung vom Elektronenstrom als Gegenstück zur Konvention des Stroms formuliert; die elementare Ladung e beträgt 1,602×10^-19 C.