Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

2. ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

2.1. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ. СИЛА СТРУМУ. ГУСТИНА СТРУМУ

Електричний струм — це впорядкований (напрямлений) рух вільних носіїв заряду.

За напрям струму прийнято вважати напрям, у якому рухався б позитивний заряд.

Речовини, у яких можливий такий рух, називаються провідниками електрики.

Струм, який виникає у провідниках, називається струмом провідності.

Умови існування струму

1. Наявність вільних носіїв заряду.

2. Наявність електричного поля.

3. Замкнене електричне коло (рис. 15).

Рис. 15

У металах вільні носії заряду — це вільні електрони (напрям руху електронів протилежний до напряму струму).

Сила струму (I) — скалярна величина, яка чисельно дорівнює кількості електрики (заряду q), що переноситься за одиницю часу крізь площу поперечного перерізу:

Постійний струм — це струм, сила і напрям якого з часом не змінюються.

Ампер — сила постійного струму, який, проходячи по двох паралельних провідниках нескінченної довжини і зовсім малого поперечного перерізу, розміщених на відстані 1 м один від одного у вакуумі, викликав би між ними силу взаємодії, яка дорівнювала б 2∙10^-7 Н на кожний метр їхньої довжини.

Густина струму (j) — векторна величина, модуль якої дорівнює відношенню сили струму до площі перерізу, через яку проходить струм:

Вектор густини струму напрямлений уздовж струму.

Якщо заряд вільного носія заряду (q ₀), концентрація носіїв у провіднику n (їх кількість на одиницю об’єму), середня швидкість упорядкованого руху , а площа поперечного перерізу провідника S, то сила струму І у провіднику дорівнює:

Густина струму провідності в металах: