Электрический ток. Законы постоянного тока. Лекция №6

1.

Физика часть 2
Лекция №6
Электрический ток.
Законы постоянного тока

2.

Электрический ток
Электрический ток – упорядоченное движение электрических зарядов.
Различают несколько видов электрического тока:
1) конвекционный электрический ток (электрический ток переноса) –
движение электрических зарядов, переносимых какими-либо макроскопическими
телами при перемещении в пространстве;
2) электрический ток в вакууме – упорядоченное движение заряженных
частиц в вакууме;
3) электрический ток проводимости – упорядоченное
заряженных частиц в веществе (твердом теле, жидкости или газе).
движение
Для возникновения электрического тока проводимости необходимо два
условия:
1) наличие свободных носителей заряда (т.е. зарядов, способных
перемещаться в пределах всего рассматриваемого пространства);
2) наличие внутри среды электрического поля.

3.

Сила электрического тока
Сила электрического тока – это скалярная физическая величина,
численно равная заряду, переносимому через рассматриваемую поверхность
в единицу времени:
I
dq
q
dt
Размерность: А (ампер)
Электрический ток может быть обусловлен движением различных частиц,
заряженных как положительно, так и отрицательно (положительные заряды
движутся по направлению поля, отрицательные – против поля).
В общем случае:
dq dq
I
dt dt
Исторически сложилось, что за направление электрического тока
принимается движение положительных зарядов.

4.

Постоянный ток
Электрический заряд, перенесенный через поверхность за конечный
промежуток времени
t2
q I t dt
t1
Электрический ток называется постоянным, если его направление и сила
тока не меняются с течением времени
I const
q I t
Для
постоянства
электрического
тока
проводимости необходимо, чтобы напряженность
электрического поля во всех точках проводника
оставалась неизменной.
Поэтому электрические заряды не должны
накапливаться или убывать где-либо в проводнике,
по которому течет постоянный ток.

5.

Переменный ток
Электрический ток называется переменным, если его направление и/или
сила тока изменяются с течением времени. Переменный ток, сила которого
изменяется достаточно медленно, чтобы можно было использовать законы
постоянного тока, называется квазистационарным током.
Переменный электрический ток называется периодическим, если его
значения повторяются через равные промежутки времени I (t ) I (t T )
Средним значением силы периодического тока называют силу такого
постоянного тока, при котором за время равное периоду проходит такой же
заряд, что и при периодическом токе.
T
1
I Idt
T0
Периодический переменный электрический ток
называется гармоническим (синусоидальным), если его
сила тока зависит от времени по гармоническому закону.
I (t ) I 0 sin t 0
Периодический переменный электрический ток
называется пульсирующим, если его направление не
изменяется.

6.

Плотность тока
Плотность электрического тока – это векторная физическая величина,
численно равная отношению силы тока dI сквозь малый элемент
поверхности, ортогональной направлению тока, к площади