Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
5. Плотность тока непрерывности
тока
24/33
Электрический ток может быть неравномерно распределён по поверхности, сквозь которую он протекает. Поэтому для более детальной характеристики
тока вводят вектор плотности тока .
Модуль этого вектора равен силе тока, протекающего через единичную площадку, перпендикулярную направлению движения зарядов:
|
|
| | = |
|
За направление вектора принимают направление
вектора скорости + упорядоченного движения положительных зарядов.
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
25/33
Электрический ток может быть неравномерно распределён по поверхности, сквозь которую он протекает. Поэтому для более детальной характеристики
тока вводят вектор плотности тока .
Модуль этого вектора равен силе тока, протекающего через единичную площадку, перпендикулярную направлению движения зарядов:
|
|
| | = |
|
За направление вектора принимают направление
вектора скорости + упорядоченного движения положительных зарядов.
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
25/33
Электрический ток может быть неравномерно распределён по поверхности, сквозь которую он протекает. Поэтому для более детальной характеристики
тока вводят вектор плотности тока .
Модуль этого вектора равен силе тока, протекающего через единичную площадку, перпендикулярную направлению движения зарядов:
|
|
| | = |
|
За направление вектора принимают направление
вектора скорости + упорядоченного движения положительных зарядов.
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
25/33
Пусть в единице объёма содержится + и − положительно и отрицательно заряженных частиц с зарядами + и −, соответственно.
Под действием поля носители зарядов приобретают скорости + и −.
За единицу времени через единичную площадку пройдёт+ + положительных зарядов, которые перенесут заряд+ + +. Аналогично, в противоположную сторону будет перенесён заряд − − −.
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
26/33
Пусть в единице объёма содержится + и − положительно и отрицательно заряженных частиц с зарядами + и −, соответственно.
Под действием поля носители зарядов приобретают скорости + и −.
За единицу времени через единичную площадку пройдёт+ + положительных зарядов, которые перенесут заряд+ + +. Аналогично, в противоположную сторону будет перенесён заряд − − −.
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
26/33
Пусть в единице объёма содержится + и − положительно и отрицательно заряженных частиц с зарядами + и −, соответственно.
Под действием поля носители зарядов приобретают скорости + и −.
За единицу времени через единичную площадку пройдёт+ + положительных зарядов, которые перенесут заряд+ + +. Аналогично, в противоположную сторону будет перенесён заряд − − −.
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
26/33
Так как + > 0, − < 0 и + ↑↓ −, то для плотности тока можно записать:
+ + + − − − + + − −
= + = + ,
где + и − объёмные плотности зарядов.
Полученная формула справедлива в общем случае, когда присутствуют как положительные, так и отрицательные свободные носители зарядов, как, например, в электролитах.
Если в качестве свободных носителей выступают только электроны, как в металлах, то формула приобретает вид:
− −
=
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
27/33
Так как + > 0, − < 0 и + ↑↓ −, то для плотности тока можно записать:
+ + + − − − + + − −
= + = + ,
где + и − объёмные плотности зарядов.
Полученная формула справедлива в общем случае, когда присутствуют как положительные, так и отрицательные свободные носители зарядов, как, например, в электролитах.
Если в качестве свободных носителей выступают только электроны, как в металлах, то формула приобретает вид:
− −
=
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
27/33
Так как + > 0, − < 0 и + ↑↓ −, то для плотности тока можно записать:
+ + + − − − + + − −
= + = + ,
где + и − объёмные плотности зарядов.
Полученная формула справедлива в общем случае, когда присутствуют как положительные, так и отрицательные свободные носители зарядов, как, например, в электролитах.
Если в качестве свободных носителей выступают только электроны, как в металлах, то формула приобретает вид:
− −
=
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
27/33
Зная вектор плотности тока в каждой точке интересующей нас поверхности , можно найти силу тока через эту поверхность по общей формуле
= ∫ |
|
|
|
величина скалярная, может быть больше или меньше нуля. Знак зависит от выбора нормали и направления движения положительных зарядов.
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
28/33
Зная вектор плотности тока в каждой точке интересующей нас поверхности , можно найти силу тока через эту поверхность по общей формуле
= ∫ |
|
|
|
величина скалярная, может быть больше или меньше нуля. Знак зависит от выбора нормали и направления движения положительных зарядов.
Энергия поля и постоянный ток
Электроёмкость
Конденсаторы
Энергия
электрического
поля
Сила тока
Плотность тока
Уравнение
непрерывности
тока
28/33