ГЛАВА 16. ПОСТОЯННЫЙ ТОК ЗАКОН ОМА

Электрический ток

Электрическим током называется направленное движение зарядов. Исторически сложилось, что током в проводниках считается движение положительных зарядов, направление движения которых противоположно направлению движения электронов (рис. 16.1).

Рис. 16.1.

Электрический ток возникает при выполнении условий:

1. Наличие электрического поля.

2. Присутствие носителей зарядов.

Типы электрических токов:

1. Ток проводимости возникает в проводнике под действием электрического поля, носителями зарядов являются электроны.

2. Ток в вакууме возможен под действием электрического поля, носителями зарядов являются электроны или ионы.

3. Ток в жидкости появляется под действием электрического поля, носителями зарядов являются положительные и отрицательные ионы.

4. Ток в газе возникает при ионизации газа, т.е. при появлении положительных и отрицательных ионов, движущихся в электрическом поле.

При переносе заряженных тел в пространстве возникает ток, называемый конвекционным.

Постоянный ток определяется как количество заряда, проходящего через поперечное сечение проводника в единицу времени:

(16.1)

Сила тока измеряется в Амперах: [I] = А.

Если величина заряда, протекающего за время t, изменяется, то вводят мгновенное значение силы тока:

(16.2)

Плотность тока j определяется как произведение плотности заряда на его скорость v:

(16.3)

Размерность плотности тока: [j] = А/м³. Вектор плотности тока jхарактеризует распределение электрического тока по сечению проводника S. Он направлен в сторону движения положительных зарядов и определяется следующим соотношением

(16.4)

Отсюда полный ток через сечение проводника

(16.5)

Среднюю плотность можно найти, если известен ток, протекающий через площадку S, перпендикулярную к направлению тока:

(16.6)