Физика. Часть 2. Электричество и магнетизм. Ляхова Л.П - 24 стр.

                                      ∆q
                                   I=      .                                   (2.1)
                                      ∆t
     Электрический ток называется постоянным, если сила тока и его
направление со временем не меняются.
     Плотность тока – это физическая величина, определяемая силой тока,
проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника,
перпендикулярного направлению тока.
                                        I
                                  j= .                                         (2.2)
                                       S
Единицы измерения в системе СИ: сила тока измеряется в амперах ( А),
плотность тока – в А/м2.
     Плотность тока можно выразить через концентрацию частиц носителей
заряда n ( число частиц в единице объема V) и скорость упорядоченного
                                  движения электрических зарядов v.
        1              2                 Рассмотрим     проводник,      имеющий
                v                 площадь поперечного сечения S ( рис. 2.1). В
                                  объеме      V   проводника,     ограниченном
                                  сечениями 1      и 2,      содержится число
                                  заряженных      частиц     равное      N = n · V.
               Δℓ                 Расстояние между сечениями 1 и 2 равно Δℓ.
                                  Если заряженные частицы движутся со
            Рис. 2.1              средней скоростью v, то за время Δt = Δℓ / v
все N частиц, заключенные в рассматриваемом объеме, пройдут через
поперечное сечение 2. Общий заряд частиц, переносимых через данное
сечение за время Δt, определится как q = N · e = n · V · e = n · v · Δt · S · e, где
V = Δℓ · S = v · Δt · S – объем проводника, ограниченный сечениями 1 и 2, а
e – заряд носителей тока.
     Плотность тока, определяемая как заряд, прошедший за единицу
времени через единицу площади поперечного сечения проводника, будет
          q
равна          = n · v · e.
        ∆t ⋅ S
     Таким образом, плотность тока пропорциональна концентрации частиц
носителей заряда n, заряду носителей тока e и скорости упорядоченного
движения электрических зарядов v:
                               j = n · e · v.                                  (2.3)

                                 Плотность тока является вектором, направление
                             которого совпадает с направлением вектора скорости
  2                      1
                             упорядоченного движения положительных
                             электрических зарядов
      A              B           j = n · e · v.
                             Для возникновения и существования электрического
                             тока необходимо наличие способных перемещаться
                             свободных носителей и электрического поля, под
          Рис. 2.2
                                         24