Закони постійних електричних струмів.

Під електричним струмом ми розуміємо напрямлений рух електричних зарядів. Кількість струму чи сила струму чисельно рівна заряду, що проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу:

Густина струму () – струм, який протікає через одиничний поперечний переріз провідника, причому цей переріз перпендикулярний до швидкості напрямленого руху носіїв струму ().

Fig 30

- нормальна складова вектора

, де – концентрація носіїв струму, – їх заряд.

За напрямок струму прийнято напрямок в якому рухаються позитивні заряди. Якщо в речовині є декілька типів носіїв струму, то сумарна густина струму визначається сумою густин струму викликаного різними типами носіїв.Наприклад для провідника з двома типами носіїв:

(завжди сумування).

Якщо струм нерівномірно розподілений по перерізу провідника, то:

, тут - переріз провідника. Одиницею струму є Ампер (1А)

На практиці користуються також міліамперами (1мA = 10^-3А), мікроамперами (1мкА = 10^-6А) та наноамперами (1нА = 10^-9А).

Fig 31

Причина протікання струму: Для того, щоб по провіднику постійно протікав струм, потрібно щоб на одному кінці провідника був надлишок позитивних, а на другому негативних зарядів. Щоб струм протікав постійно, то потрібно підтримувати сталу різницю потенціалів на кінцях провідника, цього не можна досягнути виключно за допомогою електростатичних сил, тому використовують джерела струму, в яких за допомогою сторонніх сил постійно створюється різниця потенціалів.

- електростатичне поле потенціальне.

Ми використовуємо сторонні сили для створення певної різниці потенціалів, а саме: – електрорушійна сила (відмінна від нуля). Під електрорушійною силою розуміють величину, що чисельно рівна роботі, яку виконали сторонні сили по перенесенню одиничного позитивного заряду по замкнутому контуру. Сторонні сили мусять мати вихровий характер.

Експериментальні закони постійних електричних струмів.

1 Закон Ома , – провідність ділянки кола. Величина обернена до провідності називається опором ділянки кола (). Опір залежить від матеріалу провідника, від його властивостей та від геометрії ділянки.

, тут – питомий опір. Фізичний зміст його полягає у тому, що питомий опір чисельно рівний опору провідника довжиною 1 м та поперечним перерізом в 1 м² ( якщо та , то ). – довжина провідника, а – поперечний переріз провідника.Питомий опір є характеристикою матеріалу провідника і залежить від багатьох факторів: від матеріалу, від ступеня його чистоти, від ступеня досконалості кристалічної будови провідника, від температури.