Глава 15. Электрический ток

Под электрическим током обычно понимают направленное движение электрических зарядов. Различают ток проводимости и конвекционный ток. Ток проводимости - это направленное движение зарядов в проводящих телах: электроны в металлах, электроны и дырки в полупроводниках, ионы в электролитах, ионы и электроны в газах. Конвекционный ток - это движение заряженных тел и поток электронов или других заряженных частиц в вакууме.

Приведенная классификация тока в значительной степени условна. Так, например, переменное электрическое поле тоже называют током - током смещения. Есть по крайней мере один общий признак у любого тока: он является источником магнитного поля.

В главе рассматриваются некоторые характеристики электрического тока и источников тока, ток в электролитах и газах и термоэлектрические явления.

15.1. ПЛОТНОСТЬ И СИЛА ТОКА

Траектории направленного движения положительных электрических зарядов по проводнику назовем линиями тока, касательные к которым показывают направление скорости упорядоченного движения заряда. Обычно линии тока связывают не со скоростью зарядов, а с плотностью тока.

Плотность тока - векторная характеристика электрического тока, численно равная отношению силы тока сквозь малый элемент поверхности, нормальный к направлению движения заряженных частиц, образующих ток, к площади этого элемента:

15.2. ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА ИСТОЧНИКОВ ТОКА

Для того чтобы постоянный ток протекал по проводнику, необходимо на его концах поддерживать разность потенциалов. Это осуществляется источниками тока.

Пусть по замкнутой цепи (рис. 15.1) движется положительный заряд. В идеальном случае сопротивление подводящих проводников (участки 1-2 и 3-4) примем за нуль, т.е. потенциалы точек 1 и 2 (3 и 4) одинаковы. Из (14.15) следует, что напряженность поля в таких проводниках равна нулю. Направленное движение зарядов происходит по инерции, без сопротивления и без воздействия ускоряющей силы.