Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть третья. Электричество. Филимонова Л.В. - 68 стр.

     В данном практическом занятии рассматривается первый вид – ток про-
водимости – на примере электрического тока в металлах (проводниках), обра-
зованного направленным движением свободных электронов (электроны про-
водимости).
  Условия возникновения и существования тока:
      1) наличие свободных носителей тока – заряженных частиц, способных
         перемещаться упорядоченно (характеризуются зарядом q0, подвиж-
         ностью b, концентрацией n);
      2) наличие электрического поля, энергия которого расходуется на их
         упорядоченное движение (характеризуется величиной напряженности
         Е);
      3) восполнение энергии электрического поля (осуществляется в источ-
         нике тока и характеризуется величиной ЭДС).
      Электрический ток можно отнести к явлениям переноса (переносится
электрический заряд) и по аналогии охарактеризовать его двумя величинами:
1) интегральной (скалярной) – потоком заряда через поперечное сечение про-
водника – называемой по традиции силой тока I;
2) локальной (векторной) – плотностью потока заряда или плотностью тока
  j   .
Связь между ними выражается формулой
                            I = ∫ j ⋅ d S = ∫ jn ⋅ dS .              (5.1)
                                S           S
     Сила тока измеряется зарядом, который переносится через поперечное
сечение проводника в единицу времени:
                                  dq
                              I=     ,                              (5.2)
                                  dt
     Плотность тока – вектор, направленный в сторону движения положи-
тельных зарядов и равный величине заряда, переносимого через единицу по-
перечного сечения проводника за единицу времени:
                          j = q0n v = q0 nb E ,                      (5.3)




                                    68