Сила електричного струму

З курсу Фізики нам відомо, що електричний струм в провіднику є впорядкований рух вільних негативних заряджених частинок, тобто електронів. Але електрони в нитки лампи розжарювання є і тоді, коли електрична лампочка виключена (ланцюг розірвана). Вільні електрони існують в будь-якому тілі. Тому відсутність струму в лампі викликано не відсутністю вільних електронів, а неврегульованим рухом заряджених частинок.

Отже, в будинку лампочка «живиться» від двох проводів (фаза і нуль). Ми натискаємо на вимикач, електричний заряд, з місця, де до цього моменту був обрив ланцюга, переходить від фази до нуля (в один напівперіод, оскільки струм змінний) і, навпаки (в інший напівперіод). Це все відбувається, так як в підвідних проводах і самій лампі утворюється електричне поле, яке вільні електрони призводить до впорядкованого руху. Таким чином, з’являється електричний струм в ланцюзі і лампа світить.

Як видно, основною причиною поява електричного струму є наявність електричного поля. Зрозуміло, що значення струму, або, як ще кажуть, сила електричного струму, повинна залежати від значення електричного поля. Для розуміння залежності поля від струму, слід навчитися характеризувати поле і струм кількісно.

Сила електричного струму є не зовсім вдалою назвою, яке з’явилося ще в ті часи, коли чіткого розуміння природи електричного струму не було. Струм – це в звичайному розумінні цього слова не сила, а число зарядів, що протікають через провідник (точніше його поперечний переріз) в одиницю часу (за 1 секунду). Силу електричного струму її можна було б позначати числом електронів, які йдуть через поперечний переріз провідника в секунду. Слід зауважити, що електричний заряд електрона – дуже мала величина для її безпосереднього вимірювання сили струмів. В якості одиниці заряду (електричного) прийнятий, так званий кулон, який володіє зарядом в 6250000 мільярдів електронів. За одиницю сили електричного струму прийнятий такий струм, при якому за 1 секунду через поперечний переріз провідника проходить електричний заряд в 1 кулон. Дана одиниця сили електричного струму називається ампер.

Для того щоб знайти існуючу залежність (кількісну) сили електричного струму від чинного поля, слід вміти вимірювати не тільки силу електричного струму, але і величину електричного поля. Електричне поле правильно характеризувати деякою силою, яка діє на певний заряд, припустимо на один кулон або електрон. Саме наявність даних сил і характерно для електричного поля. Але, слід врахувати, що є труднощі вимірювання діючих сил всередині провідника, а також в різних місцях (точках) провідника електричне поле може бути зовсім неоднаковим. Щоб точно знати, яка величина поля в провіднику, слід виміряти сили в різних його місцях.

З цієї причини величину електричного поля в провіднику характеризують не силою, що діє в ньому на заряди, а роботою, яку ця діюча сила робить, переносячи 1 кулон електрики з початку і в кінець провідника. Дана робота електричного поля при перенесенні їм одиничного електричного заряду вздовж провідника прийнято називати електричною напругою (різниця потенціалів електричних поля на кінцях провідника). Одиницею електричної напруги є вольт.

Про силу електричного струму і напрузі чули багато, хто має справу з електрикою. Тепер, думаю, стало ясно, чому ток характеризують двома, а не однієї величинами. Одна з яких – сила електричного струму, а друга – напруга. Запам’ятайте, ток створюється електричним полем. А це значить, що сила електричного струму залежить від напруги на кінцях провідника.

Посилання на основну публікацію