решить восьмой вариант часть контрольной под буквой Б

Постоянный электрический ток

Постоянный электрический ток

Условия возникновения тока.

Электрическим током называется движение заряженных частиц. Количественными характеристиками тока являются сила тока (отношение заряда: перенесен через сечение проводника в единицу времени):

и его плотность, определяется соотношением:

.

Единицей измерения силы тока является ампер (1А - характерное значение тока, потребляемого бытовыми электронагревательными приборами).

Необходимыми условиями существования тока являются наличие носителей зарядов, замкнутой цепи и источника ЭДС (батареи), которые поддерживает движение.

Электрический ток может существовать в различных средах: в металлах, вакууме, газе, решения и расплавах электролитов, в плазме, в полупроводниках, в тканях живых организмов.

где протекании тока практически всегда происходит взаимодействие носителей задачи с окружающей средой, сопровождающееся передачей энергии последней в виде тепла. Роль источника ЭДС и состоит в компенсации тепловых потерь в цепях.

Электрический ток в металлах обусловлен движением относительно свободных электронов через решетку кристаллической. Причины существования свободных электронов в проводящих кристаллах может быть объяснена только на языке квантовой механики.

Опыт показывает, что сила электрического тока, протекающего по проводнику, пропорциональна приложенной к концам разности потенциалов (закон Ома). Постоянным для определенного проводника коэффициент пропорциональности между током и напряжением называют электрическим сопротивлением:

(3)

Сопротивление измеряется в омах (сопротивление человеческого тела составляет около 1000 Ом). Величина электрического сопротивления проводников слабо возрастает с ростом их температуры. Это связано с тем, что при нагревании узлы кристаллической решетки увеличивается хаотические тепловые колебания, что препятствует направленному движению электронов. В многие проблемы немедленного учет колебаний решетки оказывается достаточно трудоемким. Для упрощения взаимодействия электронов с колеблющимися узлами оказывается удобным заменить их столкновениями с частицами газа гипотетических частиц - фононов, свойства которых подбираются так, чтобы получить как можно более близкое к реальности описание и могут оказаться весьма экзотическими. Объекты такого типа весьма популярны в физике и называются квазичастицами. Помимо взаимодействий с колебаниями кристаллической решетки на движение электронов в кристалле могут препятствовать дислокации - нарушения регулярности решетки. Взаимодействия с дислокациями играют определяющую роль при низких температурах, когда колебания тепловых, практически, отсутствуют.