§ 1  Сила тока

При движении заряженных частиц по электрической цепи вместе с ними происходит перемещение заряда, то есть возникает электрический ток.

Чем больше частиц переместилось от одного полюса источника к другому, тем больше общий заряд, перенесенный частицами. Важной физической величиной, характеризующей ток, является сила тока.

Сила тока – это физическая скалярная величина, равная отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к интервалу времени, за который этот заряд прошел.

Обозначение: I.

Чтобы понять физическую суть силы тока, рассмотрим движение тока в разных условиях. Если в проводнике отсутствует электрическое поле, то электроны движутся беспорядочно, аналогично тому, как движутся молекулы газов или жидкостей. Такое движение можно представить таким образом:

Если же в проводнике создано электрическое поле, то электроны, сохраняя свое хаотичное движение, начинают смещаться в сторону положительного полюса источника.

Вместе с беспорядочным движением электронов возникает и упорядоченный их перенос.

Соединим медный провод с источником тока. Как видно из рисунка, свободные электроны (упорядоченное движение) движутся от минуса к плюсу источника тока, но как известно, за направление электрического тока принято направление положительных носителей тока (обозначено I на рис.)

В электрической цепи вне источника тока условное направление тока принято от плюса к минусу, и такое направление движения тока сохраняется, например, в газах или в электролитах, где свободными зарядами являются положительные ионы. В металлах, обладающих свободными отрицательными электронами, направление движение электронов противоположно направлению тока, указанному на схемах.

Выяснили, как движутся частицы в проводнике при наличии электрического поля и при его отсутствии. Осталось связать количество заряда движущегося в проводнике с течением времени.

Исходя из определения, можно записать формулу:

где q – электрический заряд, в системе СИ единица измерения – Кл (Кулон)

t– время прохождения заряда в проводнике, в системе СИ единица измерения – с (секунда).

Подробно остановимся на силе тока:

1. Сила тока – скалярная физическая величина (т.е. может быть выражена одним действительным числом).

2. Ток I – количественная характеристика электрического тока, т.е. показывает сколько заряда проходит через сечение проводника.

3. Характеризует интенсивность упорядоченного движения свободно заряженных частиц, т.к. ток – упорядоченное движение свободно заряженных частиц.

4. Физический смысл силы тока:

Значение указывает какой по величине заряд проходит за 1 секунду через поперечное сечение проводника.

5. В СИ [I] = А (Ампер)

(в честь французского физикаАндре-Мари Ампер) – введена на основании магнитного действия тока.

6. Внесистемные единицы силы тока:

· 1 мА = 0,001 А

· 1 мкА = 0,000001 А

· 1 кА = 1000 А Пример: I= 1мА = 0,001А

На значение силы тока, а значит, на движение тока в цепи может повлиять несколько факторов, которые способствуют как увеличению, так и уменьшению силы тока.

От чего зависит сила тока в цепи:

от модуля заряда свободно заряженных частиц;

от числа этих частиц в единице объема проводника;

от скорости направленного движения;

от площади поперечного сечения проводника.