Понятие об электрическом токе

Электрический ток – это упорядо­ченное движение электрически заряженных частиц. Электрически заряжен­ные частицы обладают определенным количеством электричества. Единицей ко­личества электричества в физике принято считать заряд электрона. Однако этот заряд очень мал, поэтому им не­удобно измерять количество электриче­ства, поступающее в различные электрические устройства.

В практических условиях электрические и магнитные величины изме­ряют согласно Международной системе единиц (СИ) в кулонах (Кл). 1 Кл больше заряда электрона в 6,25·10¹⁸ раз.

Для количественной оценки тока служит понятие силы тока. За еди­ницу силы тока принят ампер (А). Ампер – это такая сила тока, при которой через попереч­ное сечение проводника за каждую секунду проходит 6,25·10¹⁸ электронов, т. е. количество электричества, рав­ное 1 Кл. Силу тока иногда измеряют тысячными долями ампера – миллиамперами (мА) или миллион­ными доля­ми ампера – микроамперами (мкА).

Электрический ток может быть постоянным, т. е. не изменяющимся в зависимости от времени, или перемен­ным. В формулах силу постоянного тока обозначают че­рез I. При расчетах проводов, обмоток электрических ма­шин часто пользуются понятием плотности тока δ. Она представляет собой силу тока, приходящуюся на единицу поперечного сечения провод­ника.

Свойство вещества проводить элек­трический ток называется электропроводностью. Электропроводность раз­личных веществ зависит от концентрации свободных (т. е. не связанных с атома­ми, молекулами или кристаллической структурой) элек­трически заря­женных частиц. Чем больше концентрация этих частиц, тем больше электро­проводность данного ве­щества.

Вещества в зависимости от электропроводности де­лятся на провод­ники, диэлектрики (изолирующие мате­риалы) и полупроводники.

Принято считать, что материалы, обладающие удель­ным сопротивлением ρ =10^-6÷10^-4 Ом·см, относятся к числу проводников, диэлектриками счи­тают материалы с ρ =10¹⁰÷10¹⁸ Ом·см, а полупроводниками – материалы с ρ =10^-3÷10⁹ Ом·см.

Следует отметить, что деление веществ на проводни­ки, диэлектрики и полупроводники до некоторой степе­ни условно. Например, тщательно очи­щенная вода яв­ляется диэлектриком, если в ней присутствуют даже ма­лейшие загрязнения, то она становится проводником.

Электропроводность всех веществ в значительной мере зависит от температуры. Например, стекло при комнатной температуре является хоро­шим диэлектриком, а при нагреве до красного каления хорошо проводит ток. При температурах плавления все вещества являются проводниками. В силь­ных электрических полях диэлек­трики также становятся проводниками.