Постоянный электрический ток. Проводники в электрическом поле.

Электрическим током называется любое упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов.

Если в проводнике поддерживать внешнее электрическое поле Е, то в нем свободные электрические заряды начнут перемещаться: положительные - по полю, отрицательные – против поля (рис.1,а), т.е. в проводнике возникает электрический ток, называемый током проводимости.

Если же перенос электрических зарядов осуществляется при перемещении в пространстве заряженного макроскопического тела (рис.1,б), то возникает так называемый конвекционный ток.

а) б)

Для возникновения и существования электрического тока необходимо, наличие свободных носителей тока – заряженных частиц, способных перемещаться упорядоченно, наличие электрического поля, энергия которого, каким-то образом восполняясь, расходовалась бы на их упорядоченное движение.

За направление тока условно принимают направление движения положительных зарядов.

Количественной мерой электрического тока служит сила тока.

Сила тока I – скалярная физическая величина, определяемая электрическим зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени:

. (1)

Ток, сила и направление которого не изменяются со временем, называется постоянным. Для постоянного тока

, (2)

где q – электрический заряд, проходящий за время t через поперечное сечение проводника. Единица силы тока – ампер (А).

Физическая величина, определяемая силой тока, проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника, перпендикулярного направлению тока, называется плотностью тока:

. (3)

Плотность тока – вектор, ориентированный по направлению тока, т.е. направление вектора j совпадает с направлением упорядоченного движения положительных зарядов.

Единица плотности тока ампер на метр в квадрате (А/м²).