Учебное пособие: Електроємність. Конденсатори. Закони постійного струму

/ /1/

Формула /1/ виражає миттєве значення струму. Якщо сила струму і його напрям з часом не змінюється, то такий струм називають постійним. Сила постійного струму :

/2/,

Де q– заряд, який проходить через поперечний переріз провідника за час t.

Сила струму в СІ вимірюється в амперах, причому ампер є основною одиницею в СІ. На практиці використовуються одиниці: ; ;

Якщо струм створюється позитивними і негативними зарядами, то сила струму дорівнює арифметичній сумі струмів, створених цими зарядами.

Оскільки електричний струм може бути розподілений по перерізу провідника нерівномірно, то для характеристики розподілу електричного струму по перерізу провідника вводять поняття густини струму.

Вектором густини струму I називають вектор чисельно рівний силі струму . що проходить через одиничну, перпендикулярну до струму . площину і направлений в напрямку струму:

/3/

Якщо струм розподілений рівномірно по перерізу провідника, тоді :

/4/

В СІ густина струму вимірюється в , на практиці – А/мм.

Виділяємо в провіднику площину перерізу DS, перпендикулярну до швидкості напрямленого руху зарядів u /рис.1/.

Рис.1

Через цю площину за час t пройдуть ті електрони провідника , які знаходяться в циліндрі , об’ємом V = DS×u×t. Якщо концентрація (число зарядів в одиниці об’єму) зарядів n, то число зарядів

,

а заряд , перенесений через поперечний переріз :

,

де е – заряд електрону.

Отже

,

а густина струму:

; /5/.

Із формули /5/ можна знайти швидкість упорядкованого руху електронів у провіднику.

Знаючи густину струму, повний струм вираховується за формулою :

.

РІЗНИЦЯ ПОТЕНЦІАЛІВ, ЕРС ТА НАПРУГА В КОЛІ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Струм в провіднику може існувати тільки тоді, коли на його кінцях існує різниця потенціалів. Нехай на кінцях А провідника потенціал , а на кінці В - , причому (рис. 2)