top of page

Электрический ток и его основные параметры

 

Электрический ток - это явление упорядоченного движения электрических заряженных частиц.

 

Частицами могут являться: в металлах - электроны, в электролитах - ионы (катионы и анионы), в газах - ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях - электроны, в полупроводниках - электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).

 

Для возникновения и поддержания тока в какой-либо среде необходимо выполнение двух условий:

 

  • наличие в среде свободных электрических зарядов

  • создание в среде электрического поля

 

Направлением тока принято считать направление движения положительных зарядов. Попросту говоря, по соглашению ток течёт от «плюса» к «минусу». Данное соглашение вступает в некоторое противоречие с наиболее распространённым случаем металлических проводников. В металле носителями заряда являются свободные электроны, и двигаются они от «минуса» к «плюсу». Но в соответствии с соглашением будем считать, что направление тока в металлическом проводнике противоположно движению свободных электронов.

О возникновении электрического тока можно судить по следующим его проявлениям:

 

  • Тепловое действие тока. Электрический ток вызывает нагревание вещества, в котором он протекает.

  • Магнитное действие тока. Электрический ток создаёт около провода магнитное поле.

  • Химическое действие тока. При прохождении тока через электролиты можно наблюдать изменение химического состава вещества.

 

Электрический ток имеет две характеристики - сила тока и плотность тока.

Сила тока - это скалярная физическая величин численно равная заряду проходящая через перпендикулярное сечение проводника за единицу времени.

I -  сила тока

[ I ] = А (Ампер)

Прибор для измерения силы тока называется амперметр. Включается в сеть последовательно. Собственное сопротивление амперметра должно быть мало, поскольку включение амперметра не должно изменять силу тока в цепи.

 

Плотность тока - векторная физическая величина, имеющая смысл силы тока, протекающего через элемент поверхности единичной площади в единицу времени.

j -  плотность тока

[ j ] = А/м2

За направление плотности тока принимают вектора скорости упорядоченного движения положительных носителей.

Под действием электрического поля свободные заряды движутся в веществе с некоторой средней скоростью - скорость дрейфа. Связь между плотностью тока и скоростью дрейфа выражается формулой:

bottom of page