В замкнутой электрической цепи происходит непрерывное движение электрических зарядов, называемое электрическим током. Электрический ток в металлах и полупроводниковых приборах обусловлен упорядоченным движением свободным электронов. В электролитах (водные растворы солей, кислот и щелочей) электрический ток обусловлен упорядоченным движением положительных и отрицательных ионов под действием электрического поля.
Для количественной оценки силы тока служит величина, называемая силой тока. Принято считать направлением тока направление движения положительных зарядов, т.е. направление, обратное направлению движения электронов в проводнике.
Электрический ток, величина и направление которого остаются неизменным, называется постоянным током:
, (1.1)
где I - сила тока в амперах (A);
Q - суммарное количество положительных электрических зарядов, проходящих через поперечное сечение проводника в кулонах (Кл);
t - время в секундах (с).
Для количественной оценки преобразования в источнике какой-либо энергии в электрическую энергию, служит величина, называемая электродвижущей силой (ЭДС).
|
|
ЭДС численно равна работе электрического поля по перемещению суммарного количества положительных зарядов либо внутри источника при разомкнутой цепи, либо вдоль участка проводника при замкнутой цепи:
, (1.2)
где E - ЭДС в вольтах (В);
- работа электрического поля в джоулях (Дж);
Q - суммарное количество положительных зарядов в кулонах (Кл).
Источник ЭДС E (рис.1.2), при замыкании контакта SA, совершает работу, проводя суммарное количество положительных зарядов по внешнему участку цепи, которую называют напряжением U. На внутреннем участке цепи совершается работа, которая называется внутренним напряжением . ЭДС источника равна сумме напряжений на внешнем и внутреннем участках цепи:
. (1.3)
ЭДС измеряют между зажимами источника при разомкнутой цепи.