Постійний електричний струм

При пересуванні електрично заряджених частинок в токопроводящем провіднику відбувається перенесення заряду з одного місця в інше. Але коли ці заряджені частинки роблять теплове безладний рух (вільні електрони в металі), то, природно, перенесення електричного заряду не буде. Заряд рухається через перетин (поперечне) провідника тільки в тому випадку, коли крім безладного руху негативні заряджені частинки (електрони) беруть участь в упорядкованому пересуванні. В даному випадку ще говорять – в провіднику тече електричний струм.

Постійний електричний струм являє собою спрямоване (впорядковане) пересування заряджених частинок, яка не практично не змінюється в часі і величиною. Постійний Електричний струм з’являється при направленому русі вільних іонів або електронів. Повний електричний заряд, який переноситься через різне поперечний переріз провідника, прирівняний до нуля, оскільки електричні заряди різних знаків пересуваються із середньою однаковою швидкістю.

Постійний електричний струм, природно, має певне векторне напрямок. За направлення постійного електричного струму беруть напрямок пересування позитивно заряджених електричних частинок. Якщо постійний струм являє собою рух негативно заряджених електричних частинок, то векторне напрямок постійного струму беруть протилежним напрямку переміщення заряджених частинок.

Переміщення заряджених частинок в провіднику ми не можемо бачити. Про наявність постійного електричного струму свідчать наступні явища і діям, що його супроводжують:

1) електричний провідник, в якому протікає струм, нагрівається
2) постійний електричний струм може змінювати у провідника хімічний склад
3) електричний струм впливає на намагнічені тіла і сусідні струми

У разі якщо в електричному ланцюзі встановлюється постійний електричний струм, то це свідчить, що через перетин (поперечне) провідника весь час переміщується електричний заряд. Електричний заряд, переміщений в одиницю часу, виступає в ролі головної кількісною характеристикою постійного струму, що називається силою струму.

У разі якщо через наявне поперечний переріз електричного провідника за деякий час «t» переміщається заряд «q», то діюча сила електричного струму прирівняна: Сила постійного струму прирівняна певного відношенню електричного заряду «q», переміщуваного через наявне поперечний переріз електричного провідника за певний інтервал часу «t», до цього деякого інтервалу часу. У разі якщо сила електричного струму з часом не змінюється, то електричний струм називають постійним.

Сила постійного електричного струму – величина скалярна. Дана величина може бути як позитивного характеру, так і негативного. Знак сили постійного електричного струму, в свою чергу, залежить від того, яке саме з наявних напрямків уздовж цього провідника слід прийняти за позитивне. Сила електричного струму I> 0, якщо наявне напрямок постійного струму повністю збігається з вибраним умовно позитивним рухом зарядів уздовж провідника. В іншому випадку I <0.

Сила електричного струму залежить від заряду, який переноситься кожною частинкою (q0); наявної концентрації заряджених частинок (n); середньої швидкості направленого руху заряджених частинок (v); загальної площі поперечного перерізу електричного провідника (S). У Міжнародній системі одиниць силу постійного електричного струму виражають в амперах (А). У свою чергу, вимірюють силу електричного струму – амперметрами.

Щоб в електричному провіднику міг переміщатися постійний електричний струм провідності, необхідним є дотримання таких умов: наявна напруженість електричного поля в чинному провіднику повинна бути не дорівнює нулю і також не повинна змінюватися з часом; електричне коло електричного струму повинна бути обов’язково замкнутої; на наявні вільні електричні заряди, крім кулонівських сил, повинні впливати неелектростатіческіе сили, які називаються сторонніми силами.

Посилання на основну публікацію