4)Постоянный электрический ток.

Электрический ток- любое упорядоченное движение электрических зарядов.

Упорядоченное перемещение электрических зарядов, связанное со

смещением заряженных тел в пространстве, называется конвективным током.За положительное направление тока принято считать направление дрейфа

положительных зарядов. Электроны проводимости (и анионы) перемещаются в направлении, обратном направлению тока.

Количественнаой характеристикой электрического тока является сила тока I и плотность тока j. Сила тока – скалярная величина, равная количеству электричества, перенесенного через данное сечением проводника за единицу времени (1 с).

Численно она равна отношению количества электричества dQ,

перенесенного через данное сечение проводника в интервале времени dt, к

этому интервалу времени:

I=dQ/dt

Постоянным электрическим током называется ток, у которого величина и

направление не изменяются со временем.

I=Q/t

Плотность тока – векторная физическая величина, характеризующая силу тока, который протекает через единичную площадку, ориентированную

перпендикулярно направлению движения зарядов.

J=dI/dS

Уравнение непрерывности

div j=- ρ –дифференц. форма

– интегральная форма

Она выражает закон сохранения заряда: в точках пространства, где

присутствует источник вектора j, происходит убыль электрического заряда.

Уравнение непрерывности для постоянного тока упрощаетя к виду: div j = 0 (или j = 0).

Величина, равная работе сторонних сил над единичным зарядом, называется электродвижущей силой (ЭДС)

ξ=

Закон Ома в интегральной и дифференциальной форме.

Закона Ома для однородного

участка электричекой цепи: сила тока пропорциональна разности

потенциалов на концах участка цепи и обратно пропорциональна его сопротивлению:

I=φ₁ – φ₂/R= = - дифференциальная форма

= 1/, обратная удельному сопротивлению, называется

электрической удельной проводимостью проводника.

Закон Ома, выраженный в виде

I=U/R– его интегральная форма, так как он посвящен целому проводнику.

Объяснение механизму электрического сопротивления

металлов дается в рамках классической физики как возникающее вследствие

направленного движения свободных электронов (электрического тока) их

сталкновений с положительными ионами кристаллической решетки.

Столкновения электронов с ионами становятся чаще с повышением

температуры, и сопротивление проводников увеличивается. Сопротивление проводников зависит также от материала проводника и кристаллической структуры решетки.Для цилиндрического однородного проводника длины l и поперечного сечения S сопротивление определяется формулой: ρ=R*l/S

где – удельное

сопротивление проводника (сопротивление однородного цилиндрического проводника единичной длины и единичного поперечного сечения). Единица

удельного сопротивления – Ом-метр (Ом∙м).

Величина = 1/, обратная удельному сопротивлению, называется электрической удельной проводимостью проводника. Единица удельной проводимости – Сименс на метр (См/м). Сименс – электрическая

проводимость резистора сопротивлением 1 Ом: 1 См = 1 Ом-1.

= 0(1+t), где 0 – удельное

сопротивление при 0 C, t – температура (по шкале Цельсия); –

температурный коэффициент сопротивления, характеризующий

относительное изменение сопротивления проводника при изменении

температуры на 1C = 1 K:

= (- 0) / 0т.