Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Сила тока, плотность токаСтр 1 из 2Следующая ⇒ II Объяснение новой темы Электрический ток. Условия, необходимые для существования электрического тока. Электрическим током называется направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. Электрический ток в проводниках различного рода представляет собой либо направленное движение электронов в металлах (проводники первого рода), имеющих отрицательный заряд, либо направленное движение более крупных частиц вещества — ионов, имеющих как положительный, так и отрицательный заряд — в электролитах (проводники второго рода), либо направленное движение электронов и ионов обоих знаков в ионизированных газах (проводники третьего рода). За направление электрического тока условно принято направление движения положительно заряженных частиц. Для существования электрического тока в веществе необходимо: 1. наличие заряженных частиц, способных свободно перемещаться по проводнику под действием сил электрического поля; 2. наличие источника тока, создающего и поддерживающего в проводнике в течение длительного времени электрическое поле. Сила тока, плотность тока. Количественными характеристиками электрического тока являются сила тока I и плотность тока j. Сила тока — скалярная физическая величина, определяемая отношением заряда Δ q, проходящего через поперечное сечение проводника за некоторый промежуток времени Δ t, к этому промежутку времени. I = Δq/Δt (26) Единицей силы тока в СИ является Ампер (А). Если сила тока и его направление со временем не изменяются, то ток называется постоянным. Единица силы тока — основная единица в СИ 1 А — есть сила такого неизменяющегося тока, который, проходя по двум бесконечно длинным параллельным прямолинейным проводникам очень маленького сечения, расположенным на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, вызывает силу взаимодействия между ними 2·10-7 Η на каждый метр длины проводников.
Рассмотрим, как зависит сила тока от скорости упорядоченного движения свободных зарядов. Выделим участок проводника площадью сечения S и длиной ΔL(рис. 1). Заряд каждой частицы q 0. В объеме проводника, ограниченном сечениями 1 и 2, содержится nS Δ l L частиц, где n — концентрация частиц. Их общий заряд Δq = q0nSΔL Рис. 1 Если средняя скорость упорядоченного движения свободных зарядов v, то за промежуток времени Δt = ΔL/v все частицы, заключенные в рассматриваемом объеме, пройдут через сечение 2. Поэтому сила тока: I = q0nSv (27) Таким образом, сила тока в проводнике зависит от заряда, переносимого одной частицей, их концентрации, средней скорости направленного движения частиц и площади поперечного сечения проводника. Заметим, что в металлах модуль вектора средней скорости упорядоченного движения электронов v при максимально допустимых значениях силы тока ~ 10-4 м/с, в то время как средняя скорость их теплового движения ~ 106 м/с. Плотность тока j — это векторная физическая величина, модуль которой определяется отношением силы тока I в проводнике к площади S поперечного сечения проводника, т.е. j = I/S (28) В СИ единицей плотности тока является ампер на квадратный метр (А/м2). Как следует из формулы (28), j = q0nv. Направление вектора плотности тока j совпадает с направлением вектора скорости упорядоченного движения vположительно заряженных частиц. Плотность постоянного тока постоянна по всему поперечному сечению проводника.
|