Электрический ток
Электри́ческий ток — направленное движение заряженных частиц[1]. Такими частицами могут являться: в металлах — электроны, вэлектролитах — ионы (катионы и анионы), в газах — ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях — электроны, вполупроводниках — электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).
Электрический ток имеет следующие проявления:
· Нагревание проводников (в сверхпроводниках не происходит выделения теплоты).
· Изменение химического состава проводников (наблюдается преимущественно в электролитах).
· Создание магнитного поля (проявляется у всех без исключения проводников).[2]
Сила и плотность тока.
Электрический ток имеет количественные характеристики: скалярную — силу тока, и векторную — плотность тока. Сила тока — это физическая величина, равная отношению количества заряда, прошедшего за некоторое время через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени.
Сила тока в Международной системе единиц (СИ) измеряется в амперах (русское обозначение: А).
|
|
По закону Ома сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению , приложенному к этому участку цепи, и обратно пропорциональна его сопротивлению :
Если на участке цепи электрический ток не постоянный, то напряжение и сила тока постоянно изменяется, при этом у обычного переменного тока среднее значения напряжения и силы тока равны нулю. Однако средняя мощность выделяемого при этом тепла нулю не равна. Поэтому применяют следующие понятия:
· мгновенные напряжение и сила тока, то есть действующие в данный момент времени.
· амплитудные напряжение и сила тока, то есть максимальные абсолютные значения
· эффективные (действующие) напряжение и сила тока определяются тепловым действием тока, то есть имеют те же значения, которые они имеют у постоянного тока с таким же тепловым эффектом.[6]
Плотность тока — это вектор, абсолютная величина которого равна отношению силы тока, протекающего через некоторое сечение проводника, перпендикулярное направлению тока, к площади этого сечения, а направление вектора совпадает с направлением движения положительных зарядов, образующих ток.
Согласно закону Ома в дифференциальной форме плотность тока в среде пропорциональна напряжённости электрического поля и проводимости среды :