Постоянный электрический ток

Направленное (упорядоченное) движение свободных заряженных частиц под действием электрического поля называется электрическим током.

Условия существования тока: 1. Наличие свободных зарядов. 2. Наличие электрического поля, т.е. разности потенциалов. Свободные заряды имеются в проводниках. Электрическое поле создается источниками тока

При прохождении тока через проводник он оказывает следующие действия:

1. Тепловое (нагревание проводника током). Например: работа электрического чайника, утюга и т.д.).
2. Магнитное (возникновение магнитного поля вокруг проводника с током). Например: работа электродвигателя, электроизмерительных приборов).
3. Химическое (химические реакции при прохождении тока через некоторые вещества).Например: электролиз.
   Можно также говорить о
4. Световом (сопровождает тепловое действие). Например: свечение нити накала электрической лампочки.
5. Механическом (сопровождает магнитное или тепловое). Например: деформация проводника при нагревании, поворот рамки с током в магнитном поле).
6. Биологическом (физиологическом). Например: поражение человека током, использование действия тока в медицине.

Основные величины, описывающие процесс прохождения тока по проводнику.

1. Сила тока I - скалярная величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника,  промежутку времени, в течение которого шел ток. Сила тока показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени.

В СИ единица силы тока устанавливается как основная по магнитному действию тока:если отрезки двух бесконечно длинных проводников с током по 1 м каждый, находящиеся в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, взаимодействуют с силой 2^.10^-7Н, то говорят, что по ним течет ток 1 А (ампер).

Ток называют постоянным, если сила тока не меняется со временем. Для того чтобы ток через проводник был постоянным необходимо, чтобы разность потенциалов на концах проводника была постоянной.

Если заряженная частица q движется со скоростью v (скорость направленного (!) движения), то: .

Т.о. при увеличении площади сечения проводника скорость направленного движения частиц, создающих ток, уменьшается.

2. Плотность тока j - отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника. Измеряется в А/м². Вектор плотности тока сонаправлен с вектором напряженности поля.. Т.о. плотность тока не зависит от размеров проводника.

3. Напряжение U. Напряжение численно равно работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль силовых линий поля внутри проводника.

4.  Электрическое сопротивление R - физическая величина, численно равная отношению напряжения (разности потенциалов) на концах проводника к силе тока, проходящего через проводник. Характеристика электрических свойств проводника (!). Для металлов и электролитов не зависит от напряжения и силы тока, а определяется только формой, размерами и материалом проводника.. Единица в СИ:   - сопротивление проводника равно 1 Ом, если при разности потенциалов на его концах в 1 В, по нему протекает ток силой 1 А.  

Проводимость - величина обратная сопротивлению. Единица в СИ - симменс. 

Зависимость сопротивления от материала и размеров проводника.

ℓ - длина, S - площадь поперечного сечения, r - удельное сопротивление.Удельное сопротивление показывает, чему равно сопротивление проводника единичной длины и единичной площади поперечного сечения.

Единицы измерения: в СИ - Ом^.м, практическая - .

Удельная проводимость - величина обратная удельному сопротивлению: .