Физика. Постоянный электрический ток. Причины электрического тока.

Заряженные объекты являются причиной не только электростатического поля, но еще и электрического тока. В этих двух явлениях есть существенное отличие.

Для возникновения электростатического поля требуются неподвижные, каким-то образом зафиксированные в пространстве заряды, а для возникновения электрического тока, напротив, требуется наличие свободных, не закрепленных заряженных частиц, которые в электростатическом поле неподвижных зарядов приходят в состояние упорядоченного движения вдоль силовых линий поля. Это движение и есть электрический ток.

Электрический ток – упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов.

Если внутри проводника напряженность электрического поля  E отлична от нуля, то в проводнике возникает направленное движение зарядов, т.е., электрический ток. В металлах могут свободно перемещаться только электроны. Поэтому, электрический ток в металлах есть движение электронов проводимости. В проводящих растворах не имеется свободных электронов, а подвижными заряженными частицами являются ионы. В газах могут существовать в подвижном состоянии ионы и электроны. Таким образом, для протекания тока необходимо наличие в 86 данном теле (или в данной среде) заряженных частиц, которые могут перемещаться в пределах всего тела. Такие частицы называются носителями тока. Ими могут быть электроны, ионы, и даже макроскопические заряженные частицы (пылинки, капельки).

Различают: Ток проводимости (ток в проводниках) – движение микрозарядов в макротеле. Конвекционный ток – движение макроскопических заряженных тел в пространстве. Ток в вакууме – движение микрозарядов в вакууме.

Условия появления и существования тока проводимости:

1. Наличие в среде свободных носителей заряда, т.е. заряженных частиц, способных перемещаться. В металле это электроны проводимости; в электролитах – положительные и отрицательные ионы; в газах – положительные, отрицательные ионы и электроны.

2. Наличие в среде электрического поля, энергия которого затрачивалась бы на перемещение электрических зарядов. Для того, чтобы ток был длительным, энергия электрического поля должна все время пополняться, т.е. нужен источник электрической энергии – устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в энергию электрического поля.