Магнетизм Егорова

Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока.

Электрическим током называется всякое упорядоченное движение электрических зарядов. Электрический ток, возникающий в проводящих средах в результате упорядоченного движения свободных зарядов под действием электрического поля, созданного в этих средах, называется током проводимости. Свободные электрические заряды в учении о токе называются носителями тока. Условия, необходимые для появления и существования электрического тока проводимости в среде :

а) наличие в данной среде носителей тока;

б) существование в среде внешнего электрического поля, энергия которого должна расходоваться на упорядоченное перемещение электрических зарядов;

Направлением электрического тока считается направление упорядоченного движения положительных электрических зарядов.

Силой электрического тока называется скалярная физическая величина, равная отношению заряда dq, переносимого сквозь рассматриваемую поверхность за малый промежуток времени, к величине dt этого промежутка .

I = dq / dt. (1.59)

Для постоянного тока: I = q / t .

Направление электрического тока в различных точках рассматриваемой поверхности и распределение силы тока по этой поверхности определяется плотностью тока.

Вектор плотности тока j совпадает по направлению со скоростью упорядоченного движения положительных носителей тока и численно равен отношению силы тока dI сквозь малый элемент поверхности, нормальный к направлению движения заряженных частиц, к величине площади этого элемента dS:

j = dI / dS и j = en< u >, (1.60)

где: e - заряд носителя тока; n - концентрация носителей тока; <u> - средняя скорость упорядоченного движения носителей тока.

Более общая связь между плотностью тока j и силой тока через произвольную поверхность S имеет вид:

I = . (1.61)

Плотность постоянного тока одинакова по всему поперечному сечению S однородного проводника. Для такого тока:

I = j S . (1.62)

Содержание