Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 120 стр.

                                  ТЕМА 7

                           ПОСТОЯННЫЙ ТОК

      Понятие об электрическом токе. Постоянный ток и условия его
                            существования

    Известно, что устойчивое равновесие свободных зарядов, находящихся под
действием сил электростатического поля, невозможно. Под действием
электрического поля свободные заряды приходят в движение. Упорядоченное
движение электрических зарядов называется электрическим током. Внешние
проявления тока – это, например, нагревание проводника, по которому
проходит электрический ток.
    Сила электрического тока равна заряду q, проходящему через поперечное
сечение проводника в единицу времени:
                                       dq
                                  I      .                        (7.1)
                                       dt
    Поскольку заряд – скалярная величина, то и I – скаляр. Величину I принято
называть силой тока. Единица силы тока – ампер (А) – одна из основных
единиц в СИ. Применяющаяся в электростатике единица заряда – Кулон (Кл)
связана с ампером простым соотношением:
                                 1Кл = 1А∙1c.
    Для того чтобы существовал постоянный ток, необходимо электрическое
поле поддерживать постоянным. Такое электрическое поле принято называть
стационарным.

     Классическая электронная теория электропроводности металлов

    В металлах всегда (независимо от внешних условий) существуют
свободные электроны. В электрическом поле E на них действует сила F   eE ,
благодаря которой электрон приобретает ускорение, вследствие чего должна
возрасти его скорость. Однако опыт показывает, что при E  const ток тоже
постоянен.
    Из постоянства тока следует, что скорость электронов постоянна. Раз
скорость электронов при E  const не растет, значит, электроны испытывают
какие-то взаимодействия внутри металла.
    Действительно, в отсутствии электрического поля электроны в металле
взаимодействуют с положительными ионами, расположенными в узлах
кристаллической решетки (на рис. 7.1 они изображены в виде кружочков). При
упругих соударениях с атомами кристаллической решетки электроны меняют
свой импульс. Благодаря этому движение электронов в металле, подобно

                                                                     119