Постоянный электрический ток

Электрический ток – любое упорядоченное движение электрических зарядов движущиеся в проводнике под действием внешнего ЭП. Данное определение подходит для так называемого тока проводимости. Ток проводимости - это движение заряженных частиц в проводящих средах. Ток возникающий при движении в пространстве заряженных тел получил название конвекционного тока. Для возникновения и существования электрического тока (ЭТ) необходимо наличие свободных зарядов в проводящей среде (а так же ЭСП энергия которого идёт на перемещение электрического заряда). За направление движения ЭТ принято считать направление движения положительно заряженных частиц под действием внешнего электрического поля. Хотя необходимо отметить что реально носителями тока в проводнике являются не положительные заряды а отрицательно заряженные электроны. Основной характеристикой описывающей движение заряженных частиц в проводнике является величина получившая название силы тока. Она определяется как отношение величины заряда прошедшего за малый промежуток времени dt через поперечное сечение некоторого проводника.

- величина заряда; - промежуток времени в течении которого данный заряд прошёл через поперечное сечение проводника. Единицы измерения тока Амперы .

Ток не изменяющийся с течением времени ни по величине ни по направлению называется постоянным током. Величина силы постоянного тока определяется как:

- заряд прошедший через поперечное сечение проводника; - промежуток времени в течении которого данный заряд прошёл через поперечное сечение проводника.

Эта величина получила название плотности электрического тока где - площадь поперечного сечения проводника; I – сила тока в данном проводнике; - внешняя нормаль по отношению к поперечному сечению той части проводника из которой выходит электрический заряд.

Представленная выше формула для плотности электрического тока является справедливой в том случае если в пределах сечения в единицу времени проходит один и тот же электрический заряд В обратном случае выше представленная формула для плотности тока по данному сечению за некоторый промежуток времени .Предполагаем что имеем некоторый объём проводника в котором концентрация носителей зарядов n; величина этого заряда V; площадь поперечного сечения проводника . Тогда величина заряда dQ прошедшего через поперечное сечение за время dt может быть определена:

Следовательно сила тока в данном проводнике может быть определено:

- величина заряда; n – концентрация заряда.

В том случае если поперечное сечение проводника имеет произвольную форму и известен закон изменения плотности тока по данному поперечному сечению проводника то сила тока:

Дата добавления: 2013-12-12