2 Сила тока, плотность тока.

Количественными характеристиками электрического тока являются сила тока I и плотность тока j.

Сила тока — скалярная физическая величина, определяемая отношением заряда Δq, проходящего через поперечное сечение проводника за некоторый промежуток времени Δt, 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 q₀. В объеме проводника, ограниченном сечениями 1 и 2, содержится nSΔlL 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.

3 Электрическая цепь, внешний и внутренний участки цепи.

Для того чтобы создать электрический ток, необходимо составить замкнутую электрическую цепь из электрических приборов. Элементы электрической цепи соединяются проводами и подключаются к источнику питания. Самая простая электрическая цепь состоит из :

1. источника тока
2. потребителя электроэнергии	(лампа, электроплитка, электродвигатель, электробытовые приборы)
3. замыкающего и размыкающего устройства	(выключатель, кнопка, рубильник)
4. соединительных проводов

Чертежи, на которых показано, как электрические приборы соединены в цепь, называются электрическими схемами. На электрических схемах все элементы электрической цепи имеют условные обозначения.

Любая электрическая цепь состоит из двух участков: внутреннего и внешнего участка цепи. Внутренний участок цепи - это источник тока. Его сопротивление называется внутренним сопротивлением источника тока и обозначается буквой r. Все что подключено к источнику тока называется внешним участком электрической цепи, сопротивление которого обозначается R. Таким образом сопротивление всей цепи равно R+r. 4 Электродвижущая сила источника тока. Электрический ток возникает в замкнутой цепи под действием источника электрической энергии (источника тока). Источник электрической энергии представляет собой прибор, преобразующий какой-либо вид энергии в электрическую. Он создает и поддерживает на своих зажимах разность потенциалов. Таким образом в проводящей среде создается электрическое поле, которое и вызывает упорядоченное, направленное движение носителей электрических зарядов электрический ток. Происхождение электрического тока сопровождается непрерывным расходованием энергии на преодоление сопротивления. Эту энергию доставляет источник электрической энергии, в котором происходит процесс преобразования механической, химической, тепловой или других видов энергии в электрическую. Способность источника электрической энергии создавать и поддерживать на своих зажимах определенную разность потенциалов называется электродвижущей силой, сокращенно э. д. с. Численно электродвижущая сила измеряется работой, совершаемой источником электрической энергии при переносе единичного положительного заряда по всей замкнутой цепи. Если источник энергии, совершая работу A, обеспечивает перенос по всей замкнутой цепи заряда q, то его электродвижущая сила (Е) будет равна Ɛ = A/q (29) За единицу измерения электродвижущей силы в системе СИ принимается Вольт (В). Источник электрической энергии обладает ЭДС в 1 Вольт, если при перемещении по всей замкнутой цепи заряда в 1 Кулон совершается работа, равная 1 Джоулю. Кроме основной, применяются более мелкие и более крупные единицы измерения ЭДС. 1 милливольт (мВ)=0,001В=10-3В; 1 микровольт (мкВ)=0,000001В=10-6В; 1 киловольт (кВ)=1000В=103В. Измеряется ЭДС  с помощью электроизмерительных приборов- вольтметров. Для измерения ЭДС  вольтметр  подключается к зажимам источника тока с соблюдением полярности и обязательно при разомкнутой цепи.