Электрические заряды имеют: электроны, ионы, макроскопические частицы и др., несущие на себе избыточный электрический заряд

Постоянный электрический ток

Электрический ток – упорядоченное направленное перемещение (перенос, движение) электрических зарядов в вакууме или средах.

Электрические заряды имеют: электроны, ионы, макроскопические частицы и др., несущие на себе избыточный электрический заряд.

Перенос заряженных частиц (электронов, ионов) может происходить под действием сил электростатического и не электростатического происхождения. Упорядоченное перемещение свободных зарядов в проводниках под действием кулоновских сил, действующих со стороны электрического поля, называют током проводимости.

Плотность электрического тока – векторная величина, характеризующая интенсивность переноса зарядов: , где n ⁺, n ‾ – концентрация положительных и отрицательных частиц; q ⁺, q ‾ – величина электрического заряда положительных и отрицательных частиц; – средняя скорость направленного перемещения заряженных частиц под действием электрического поля. Плотность электрического тока численно равна заряду, проходящему в 1с через единичное сечение проводника, перпендикулярное вектору скорости. Единица измерения плотности электрического тока . Вектора и имеют одинаковое направление:

Величины называют объемными плотностями положительных и отрицательных зарядов-носителей.

Поле вектора изображается графически с помощью линий тока (линии вектора ): касательная к линии тока в любой ее точке совпадает по направлению с вектором (линии тока проводят также как и линии вектора ). Вдоль линии тока происходит упорядоченное движение зарядов.

Под силой тока I понимают поток вектора через поверхность S (поперечное сечение проводника): , где , - единичный вектор внешней нормали, – проекция на . Если сила тока не зависит от времени, то электрический ток называют постоянным. Если заряды однородно распределяются по поперечному сечению , то можно записать: , где S – площадь поперечного сечения проводника, . Сила тока I является величиной скалярной и алгебраической. Знак I определяется направлением и :

Для силы тока можно записать более общее выражение: , где , и – суммарный положительный и отрицательный заряды, переносимый частицами. Для постоянного тока , при этом объемная плотность зарядов и не изменяется в каждой точке.

Сила электрического тока I определяет электрический заряд, переносимый через рассматриваемую поверхность S (площадь поперечного сечения проводника) в единицу времени. Сила тока в СИ измеряется в амперах. При силе тока 1А через сечение проводника за 1с проходит заряд, равный 1Кл: . Отсюда следует, что единицей измерения плотности электрического тока является: .