
- •1. Механічний рух. Види руху. Відносність руху
- •Другий закон Ньютона: базовий закон динаміки[ред. • ред. Код]
- •5. Третій закон Ньютона
- •Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу
- •Дискретність електричного заряду[ред. • ред. Код]
- •Закон збереження[ред. • ред. Код]
- •Закон Кулона
- •Електричне поле. Напруженість електричного поля
- •Напруженість електричного поля
- •Лінії напруженості електричного поля
- •12. Конденсатори. Електроємність
- •Енергія електричного поля
- •Энергия электрического поля конденсатора.
- •Види деформацій[ред. • ред. Код] Лінійна деформація[ред. • ред. Код] Одновісний випадок[ред. • ред. Код]
- •Загальний випадок[ред. • ред. Код]
- •Загальна характеристика[ред. • ред. Код]
- •Кількісні характеристики[ред. • ред. Код] Сила та густина струму[ред. • ред. Код]
- •Потужність[ред. • ред. Код]
- •Період та частота[ред. • ред. Код]
- •Закон Ома для повного кола
Загальна характеристика[ред. • ред. Код]
Заряди, які створюють електричний струм, називають носіями струму: у металах це електрони, у напівпровідниках — електрони та дірки, в електролітах — позитивно та негативно заряджені йони, в іонізованих газах — йони й електрони.
Упорядкований рух носіїв струму в електропровідному середовищі під дією електричного поля називають струмом провідності. Якщо рух зарядів відбувається разом з тілом, на якому вони знаходяться, то такий струм називають конвекційним. Прикладом конвекційних струмів є струми, які виникають при падінні заряджених краплин води в атмосфері під дією сили тяжіння. Короткочасні електричні струми виникають, також, у діелектриках внаслідок зміщення зв'язаних електричних зарядів під дією зовнішнього електричного поля. Такі струми називають струмами поляризації.
За напрямок струму вибирають рух позитивно заряджених частинок. Таким чином, напрямок струму в металевих провідниках є протилежним до напрямку руху електронів.
Кількісні характеристики[ред. • ред. Код] Сила та густина струму[ред. • ред. Код]
Кількісно електричний струм характеризується диференційною векторною величиною густиною струму, або у випадку струму в дротах — інтегральноювеличиною силою струму.
Густиною
струму називають
векторну величину, що визначається, як
величина заряду, яка протікає через
одиничну площу за одиницю часу.
Вона позначається, зазвичай, латинською
літерою
.
Напрямок густини струму визначається
напрямком потоку заряду. Згідно із законом
Ома у
диференціальній формі густина струму
у середовищі є пропорційною до напруженості
електричного поля
та
питомої електропровідності середовища
:
Силою
струму (в електротехніці — струмом),
що протікає через провідник з площею
поперечного перетину
називається
величина, яка відповідає кількості
заряду
,
переміщеному через перетин провідника
за проміжок часу
:
.
У системі СІ сила струму вимірюється в амперах (позначається: А). Відповідно, густина струму вимірюється в A/м²[1].
Якщо за кожен проміжок часу заряд , що переноситься є однаковим і напрямок струму незмінним, то такий струм називають постійним струмом(англ. direct current, DC).
У випадку, коли сила струму змінюється у часі, струм називають змінним (англ. alternating current, AC) і описують миттєве значення сили струму так:
.
За
законом Ома для ділянки кола сила
струму
є
прямо пропорційною до напруги
,
прикладеної до цієї ділянки кола, і
обернено пропорційною до їїопору
:
Якщо на ділянці кола електричний струм є змінним, то напруга та сила струму змінюються і при гармонічному законі цих змін середні значення напруги і сили струму дорівнюють нулю. Однак середня потужність тепла, що виділяється є відмінною від нуля. Тому у цьому випадку застосовують наступні поняття:
миттєве значення електричного струму — значення електричного струму в даний момент часу[2];
амплітудне значення електричного струму — найбільше абсолютне значення сили струму, що змінюється в часі за законом синуса;
діюче значення (синусоїдального електричного) струму — середнє квадратичне значення електричного струму за період, яке дорівнює значенню постійного струму, який в тому ж резисторі, що й змінний електричний струм, за один і той же проміжок часу виділяє одну й ту ж кількість тепла[3].