Основные параметры тока и элементов электрической цепи. Законы Ома, Джоуля-Ленца. Сверхпроводимость

Электрический ток – направленное движение зарядов в проводнике.

Условия возникновения тока:

1) Нужны носители тока, то есть заряды (свободные или почти свободные)

2) Надо нарушить равновесие заряда в проводнике (либо , либо )

Если на заряд действует сила, то заряд должен двигаться с ускорением, но они двигаются с равномерной скоростью. Можно сделать вывод, что движение зарядов происходит в среде с сопротивлением.

Параметры тока:

1) Сила тока (ток):

2)

Плотность тока: . Плотность тока имеет смысл в точке (скорость зависит от точки пространства)

.

Если сила тока не меняется ни по величине, ни по направлению с течением времени, то ток – постоянный

Как не допустить возрастания потенциала? Необходимо из точки 1 в точку 2 переместить положительны заряд, то есть переносить его против электростатического поля. Участок цепи, на котором перенос зарядок происходит против электростатического поля – источник (перенос осуществляется благодаря сторонним силам). Физическая величина, численно равная работе сторонней силы по переносу единичного положительного заряда внутри источника – электродвижущая сила (ЭДС):

R

Законы Ома

Рассмотрим следующую схему:

1) - закон Ома для однородного участка цепи

2) – закон Ома для неоднородной цепи

3)

R

– закон Ома для замкнутой цепи

В общем случае: