Постоянный электрический ток

Постоянный ток. Условия, необходимые для существования тока.

Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов. Носителями тока могут быть электроны, ионы, заряженные частицы.

За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц

Для возникновения и существования тока необходимо :

1.наличие свободных заряженных частиц;

2.наличие электрического поля в проводнике

Сила тока – основная характеристика тока

Сила тока- скалярная физическая величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за промежуток времени, к этому промежутку времени.

I – сила тока [A]

∆ q – заряд [ Кл ]

∆ t – время [ с ]

Связь силы тока со скоростью направленного движения частиц

I- сила тока [ А ]

q 0 - заряд одной частицы [ Кл ]

n – концентрация [ м -3 ]

S – площадь сечения [ м 2 ]

v- скорость [ м/с ]

Плотность тока

Электрический ток по поверхности проводника может быть распределен неравномерно, поэтому в некоторых случаях пользуются

понятием плотность тока j .

Средняя плотность тока равна отношению силы тока к площади поперечного сечения проводника.

j - плотность тока [ А/м 2 ]

∆ I - изменение силы тока [ А ]

∆ S - площадь [ м 2 ]

Закон Ома для участка цепи

Ом Георг Симон (1787 – 1854 гг)

Немецкий физик. Открыл закон зависимости силы тока от напряжения для участка цепи, а также закон, определяющий силу тока в замкнутой цепи.

Закон Ома (для участка цепи)

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка

I- сила тока [ А ]

U- напряжение [ В ]

R- сопротивление [ Ом ]

Сопротивление - основная электрическая характеристика проводника

Сопротивление проводника зависит от материала проводника и его геометрических размеров

R - сопротивление проводника [ Ом ]

ρ - удельное сопротивление [ Ом*м ]

l- длина проводника [ м ]

S – площадь сечения [ м 2 ]

Решите задачи.

• Через электрическую лампочку за 1ч прошел заряд, равный 6120Кл. Какова сила тока в цепи?
• Найти сопротивление медной проволоки длиной 240м и сечением 0,4мм 2 .
• Обмотка реостата сопротивление 84Ом выполнена из никелиновой проволоки с площадью поперечного сечения 1мм 2 . Какова длина проволоки?
• Найти сопротивление резистора, если при напряжении 6В сила тока в резисторе 2мкА.
• Определите разность потенциалов на концах проводника сопротивлением 5Ом, если за минуту через его поперечное сечение пройдет заряд 2,88Кл.
• Скорость упорядоченного движения электронов в проводе сечением 1мм 2 равна 0,1мм/с. Определите силу тока, если число электронов в единице объема провода 8,5*10 28 м -3 .