Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Понятие электрического тока. Закон сохранения заряда.

Читайте также:
  1. I. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ
  2. III. ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВО
  3. IX. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ, СУЖДЕНИЕ, ПОНЯТИЕ
  4. IX.3.Закономерности развития науки.
  5. VI. ЗНАЧЕНИЕ ЗАКОНА
  6. VI. Моисей, Законодатель
  7. VII. Одобрение Закона о Конституционном Суде РФ в Совете Федерации (12 июля 1994 г.).

Электрический ток - упорядоченное по направлению движение электрических зарядов. За направление тока принимается направление движения положительных зарядов.

Прохождение тока по проводнику сопровождается следующими его действиями:

1)магнитным (наблюдается во всех проводниках)

2)тепловым (наблюдается во всех проводниках, кроме сверхпроводников)

3)химическим (наблюдается в электролитах).

УСЛОВИЯ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Для возникновения и поддержания тока в какой-либо среде необходимо выполнение двух условий:

1)наличие в среде свободных электрических зарядов

2)создание в среде электрического поля.

В разных средах носителями электрического тока являются разные заряженные частицы.

Электрическое поле в среде необходимо для создания направленного движения свободных зарядов. Как известно, на заряд q в электрическом поле напряженностью E действует сила F = q* E, которая и заставляет свободные заряды двигаться в направлении электрического поля. Признаком существования в проводнике электрического поля является наличие не равной нулю разности потенциалов между любыми двумя точками проводника,

Однако, электрические силы не могут длительное время поддерживать электрический ток. Направленное движение электрических зарядов через некоторое время приводит к выравниванию потенциалов на концах проводника и, следовательно, к исчезновению в нем электрического поля.

ля поддержания тока в электрической цепи на заряды кроме кулоновских сил должны действовать силы неэлектрической природы (сторонние силы).

Устройство, создающее сторонние силы, поддерживающее разность потенциалов в цепи и преобразующее различные виды энергии в электрическую энергию, называется источником тока.

Для существования электрического тока в замкнутой цепи необходимо включение в нее источника тока

Закон сохранения электрического заряда гласит, что алгебраическая сумма зарядов электрически замкнутой системы сохраняется.

Требование релятивистской инвариантности приводит к тому, что закон сохранения заряда имеет локальный характер: изменение заряда в любом наперёд заданном объёме равно потоку заряда через его границу. В изначальной формулировке был бы возможен следующий процесс: заряд исчезает в одной точке пространства и мгновенно возникает в другой. Однако, такой процесс был бы релятивистски неинвариантен: из-за относительности одновременности в некоторых системах отсчёта заряд появился бы в новом месте до того, как исчез в предыдущем, а в некоторых — заряд появился бы в новом месте спустя некоторое время после исчезновения в предыдущем. То есть был бы отрезок времени, в течение которого заряд не сохраняется. Требование локальности позволяет записать закон сохранения заряда в дифференциальной и интегральной форме.

Закон сохранения заряда в интегральной форме:

Вспомним, что плотность потока электрического заряда есть просто плотность тока. Тот факт, что изменение заряда в объёме равно полному току через поверхность можно записать в математической форме:

Здесь Ω — некоторая произвольная область в трёхмерном пространстве, — граница этой области, ρ — плотность заряда, — плотность тока (плотность потока электрического заряда) через границу.

Закон сохранения заряда в дифференциальной форме:

Переходя к бесконечно малому объёму и используя по мере необходимости теорему Стокса можно переписать закон сохранения заряда в локальной дифференциальной форме (уравнение непрерывности)

Закон сохранения заряда в электронике:

Правила Кирхгофа для токов напрямую следуют из закона сохранения заряда. Объединение проводников и радиоэлектронных компонентов представляется в виде незамкнутой системы. Суммарный приток зарядов в данную систему равен суммарному выходу зарядов из системы. В правилах Кирхгофа предполагается что электронная система не может значительно изменять свой суммарный заряд.


Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 74 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Понятие заряда. Закон Кулона. | Электрическое поле. Силовые линии. Поле системы точечных зарядов и непрерывно распределенного заряда. | Электростатическая теорема Гаусса. | Потенциал электрического поля. Электрическое напряжение. | Электрический диполь. Силы, действующие на диполь в электрическом поле. | Проводники в электростатическом поле. | Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора. | Электрические цепи постоянного тока. Правила Кирхгофа. | Цепи синусоидального тока. Метод комплексных амплитуд (МКА). Закон Ома в комплексной форме. | Цепи синусоидального тока. Последовательная и параллельная цепи. Правила Кирхгоффа для комплексных амплитуд. Электрическая мощность в цепи переменного тока. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Диэлектрики в электрическом поле| Закон Ома для неоднородного уч-ка цепи.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.005 сек.)