Различают:
Постоянный ток – электрический ток, параметры которого (сила и направление) не изменяются во времени.
Переменный ток – электрический ток, параметры которого изменяются во времени по закону синуса или косинуса. Электрический ток, передаваемый в потребительской электросети, представляет собой синусоидальное колебание частотой 50 Гц:
I = Imax·cos(ωt + φ0). (6)
Основным законом, описывающим постоянный электрический ток, является закон Ома
Закон Ома. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению между его концами и обратно пропорциональна сопротивлению проводника
I = U/R. (7)
Величина R называется электрическим сопротивлением (резистором).
Сопротивление - это свойство проводников препятствовать прохождению через него электрического тока, при этом электрическая энергия превращается в тепловую энергию.
(Сопротивление возникает из-за столкновения заряженных частиц (носителей тока) с внутренними структурами проводника – атомами и молекулами.)
Единицей измерения сопротивления является Ом. Обратная величина сопротивлению называется электрической электропроводностью (D).
Для многих веществ сопротивление является постоянной величиной, независимой от силы тока.
Сопротивление проводника зависит от его размера, формы, строения и температуры.
Величина сопротивления провода:
R
= ρ
, (8) где
l – длина проводника,
S - площадь поперечного сечения проводника.
ρ называется удельным сопротивлением [ом·м]
ρ зависит только от свойств вещества и температуры. Обратной величиной удельному сопротивлению является удельная электропроводность (γ) [ом-1·м-1] .
На основе удельной электропроводности характеризуют свойство веществ проводить электрический ток. Хорошие проводники тока имеют высокую удельную электропроводность. Изоляторы, или диэлектрики, имеют низкую удельную электропроводность. Полупроводники имеют промежуточную удельную электропроводность.
ЭДС (электродвижущая сила) -это энергетическая характеристика источника электрической энергии
Во всяком источнике электрической энергии совершается работа по разделению электрических зарядов. В результате этой работы на полюсах источника появляются электрические заряды, то есть появляется электрическое напряжение.
ЭДС определяется по формуле
Е
=
, (9) где
Е- электродвижущая сила, В (вольт)
Аист - работа, которую совершает источник по разделению электрических зарядов, Дж (джоуль)
q - величина перемещаемых зарядов, Кл (кулон)
Электрическое и электромагнитное поле
В природе существует электрические и магнитные поля, взаимодействующие между собой и, при определённых условиях могут порождающие друг друга.
Электрическое поле является частью электромагнитного поля.
Электромагнитное поле – это итог взаимодействия электрического и магнитного полей, фундаментальное физическое поле, которое возникает вокруг заряженных тел. Таким образом, электрическое поле – это часть поля электромагнитного, которое в свою очередь порождает электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве со скоростью света. Это не что иное, как возмущения электромагнитного поля.