Электрический ток

Электрические и магнитные величины

Определение электрической и магнитной цепей

Основные определения

Комплекс электротехнических устройств, предназначенный для производства, передачи и использования электрической энергии, называется электрической системой. Электрическая система в целом и составляющие ее электротехнические устройства представляют собой совокупность электрических и магнитных цепей.

Электрической цепью называют совокупность электротехнических устройств, образующих путь для электрического тока, электромагнитные процессы в которой могут быть записаны с помощью электрических величин – электродвижущей силы, тока и напряжения.

Магнитной цепью называют совокупность устройств, содержащих ферромагнитные тела и среды, образующие путь вдоль которого замыкаются линии магнитного потока, а электромагнитные процессы в которой могут быть записаны с помощью понятий магнитодвижущей силы, магнитного потока, магнитной индукции и разности магнитных потенциалов, называемых магнитными величинами.

Для анализа процессов и расчета электрических и магнитных цепей используют их эквивалентные схемы замещения, (далее просто схемы цепей) представляющие собой идеализированные модели реальных цепей. Чем точнее элементы схемы замещения отражают реальную цепь, тем точнее ее расчет и анализ процессов в цепи.

Электрическим током называют упорядоченное движение электрических зарядов в проводящей среде под воздействием электрического поля. Электрический ток, обусловленный движением свободных электронов может существовать в твердых телах (проводниках и полупроводниках). Электрический ток, обусловленный движением положительных и отрицательных ионов может существовать в жидкостях (электролитах). Электрический ток, обусловленный как движением свободных электронов, так и движением положительных и отрицательных ионов, может существовать в газах.

За положительное направление тока принимают направление, в котором перемещаются положительные заряды, т. е. направление, противоположное движению электронов.

Электрический ток, неизменный во времени по величине и направлению называют постоянным. Ток, мгновенные значения которого изменяются во времени, называют переменным. Электрический ток, мгновенные значения которого повторяются через равные промежутки времени, называют периодическим переменным. Ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону, называют синусоидальным.

Для обозначения электрического тока используют символы: – для обозначения постоянного тока и – для обозначения мгновенных значений тока. Для количественной оценки электрического тока служит величина, называемая силой тока. Сила тока численно равна количеству электричества (заряду) проходящему через поперечное сечение проводника в единицу времени:

, где – заряд, – время.

Единицей силы тока в международной системе единиц (СИ) является ампер (А). Сила тока равна 1 А, если через поперечное сечение проводника за 1 с проходит заряд в 1 Кл.:

[ I ] = 1 А = 1 Кл / 1 с.

В настоящее время для количественной оценки электрического тока наряду с термином «Сила тока» используют термин «Ток».