|
Электрический ток
Электрический
ток – это направленное упорядоченное движение
заряженных частиц под действием электрического поля.
Условия
существования электрического тока:
1.
Наличие
заряженных частиц (носителями заряда в металлах являются свободные электроны, в
электролитах – ионы).
2.
Наличие
электрического поля.
Электрическое поле создается источниками тока, в которых выполняется
работа сторонних сил (т.е. сил неэлектрического происхождения) по перемещению
электрического заряда. По происхождению сторонних сил источники тока разделяются
на: механические, тепловые, световые и химические.
Обнаруживается электрический ток по его действию: магнитному, тепловому,
световому, механическому, химическому.
За направление
электрического тока принято движение
заряженных частиц от плюса к минусу.
Характеристики электрического тока и условия его прохождения:
1.
Сила тока –
величина, показывающая, какой электрический заряд проходит через поперечное
сечение проводника за единицу времени.
Единица силы тока – 1 А. Прибор для измерения – амперметр (включается
в цепь последовательно).
2.
Напряжение –
величина, показывающая, какую работу совершает электрическое поле при
перемещении единичного электрического заряда.
Единица
напряжения – 1 В. Прибор для измерения – вольтметр (включается в цепь
параллельно тому участку, на котором измеряется напряжение).
3. Электрическое
сопротивление – величина,
характеризующая зависимость силы тока от свойств проводника.
Электрическое
сопротивление возникает в результате
взаимодействия между носителями заряда.
Электрическое
сопротивление зависит от свойств проводника – материала, из которого он
изготовлен, длины проводника и площади поперечного сечения.
Единица сопротивления –
1 Ом.
Удельное электрическое сопротивление (ρ)
показывает, каким сопротивлением обладает проводник длиной 1 м и сечением 1 мм2,
изготовленный из данного материала.
Единица
измерения удельного сопротивления – 1 Ом∙м или Ом∙мм2/м.
Сила
тока связана со скоростью направленного
движения под действием электрического поля:
где
q0
– заряд одной частицы, n
-
концентрация заряженных частиц, S
–
площадь поперечного сечения проводника, v - скорость направленного движения заряженных
частиц.
Кроме
направленного движения заряженные частицы участвуют в тепловом движении. При
увеличении температуры увеличивается хаотичность движения, потому возрастает
электрическое сопротивление в проводниках:
где
α –
температурный коэффициент сопротивления.
Три
величины, характеризующие электрический ток, связаны законом Ома для участка цепи:
Сила
тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно
пропорциональна сопротивлению этого участка.
Последовательное соединение проводников.
Параллельное соединение
проводников.
| 
