Закон постійного струму

Коли заряджені частинки рухаються, то електричний заряд переноситься з одного місця в інше. При умові перебування зарядів у безладному тепловому русі заряд не переноситься. Електричний заряд переноситься через переріз провідника лише тоді, коли поряд з хаотичним рухом електрони беруть участь в упорядкованому русі. У цьому випадку говорять, що у провіднику встановився електричний струм. Електричний струм виникає, коли впорядковано переміщуються вільні електрони в металах або іони в електролітах.

За напрям струму приймають напрям руху позитивно заряджених частинок. Такий вибір напряму струму не дуже вдалий, оскільки здебільшого струм – це рух електронів. Напрямок струму обирали тоді, коли про вільні електрони в металах нічого не знали.

Малий елемент заряду, перенесений за елемент часу dt є основною кількісною характеристикою струму, що називається силою струму:

.

 

Якщо сила струму та його напрям з часом не змінюються, тобто , то такий струм називають постійним.

Існує альтернативна думка про те, що таке електромагнітний струм (чисто „електричного” струму струм взагалі-то не буває, оскільки на додаток до дивергентної, тобто електричної складової є роторна, тобто магнітна складова, нехай навіть невелика). Придивімося до рекламних вогнів, у яких задіяно багато електричних ламп чи світлодіодів. Коли йде вказана реклама, спостерігачеві здається, що світні точки чи літери, що складені з цих точок, рухаються (прикладом є рухомий рядок). То дитині ще можна якось розповісти казочку про існування Діда Мороза десь у Лапландії, рівно як і про те, що вказані вище вогні реально рухаються. А якщо серйозно, то відчуття „руху” створюється перемиканням ламп через певні інтервали часу. Лампи або світлодіоди як були на своїх місцях, так і залишаються. Те ж саме являє собою і електромагнітний струм, який є не що інше, як коливання біполів. Так, я не помилилася, саме біополів, а не диполів, оскільки протилежно заряджені частинки так званого диполя, ну майже ніколи не бувають однаковими в розмірах.

Закон Ома

Для будь-якого провідника існує певна залежність сили струму від прикладеної різниці потенціалів. Це так звана вольт-амперна характеристика провідника.

Найпростіший вигляд має вольт-амперна характеристика металевих провідників і розчинів електролітів. Вперше її встановив для металів німецький фізик Ом Георг Сімон. Залежність сили струму від напруги називають законом Ома: . Коефіцієнт пропорційності, що не залежить від напруги, прийнято позначати або через , де Rелектричний опір, або через γ, тільки у цьому разі дана величина матиме назву електрична провідність. Одиниця опору в СІ – Ом, а одиниця провідності – Сіменс (См).

Вищенаведена рівність виражає закон Ома для ділянки кола. Цей же закон для замкненого кола, що містить джерело струму з ЕРС ε та внутрішнім опором r має вигляд:

 

.

 

Наведені дві рівності суть інтегральна форма запису закону Ома. Існує ще й диференціальна форма: , оскільки скаляр густини струму дорівнює

 

,

 

де dS ′ – проекція малого елементу поверхні dS на площину, перпендикулярну до .

 




Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: