Законы постоянного тока. Электрический ток в металлах

Понять природу электрического тока не так-то просто. Изучение этой темы позволит вам получить общие представления о постоянном электрическом токе, его законах. Вы научитесь собирать электрические цепи, выполнять измерения и простейшие расчеты.

Электрическим током считается любое упорядоченное движение заряженных частиц. В металлах такими частицами являются свободные электроны. Но, чтобы электроны заставить двигаться в определенном направлении, нужно в проводнике создать электрическое поле.

До открытия электрона в 1890 г. направление тока условно рассматривалось как направление перемещения положительного заряда. Под действием электрического поля заряды начинают двигаться в область меньшего потенциала. Движение зарядов длится до тех пор, пока потенциалы на концах проводника не станут равными. Хотя известно, что электрический ток в металлах создают свободные электроны, но до сих пор существует соглашение, в соответствии с которым за направление тока принято движение положительных зарядов.

Чтобы электрический ток не прекращался длительное время, цепь должна содержать источник тока и быть замкнутой. Благодаря источнику тока, электродвижущая сила (ЭДС) обеспечивает постоянную разность потенциалов в цепи. Таким образом, в замкнутой цепи именно ЭДС поддерживает направленное движение зарядов.

Электрический ток характеризуется физической величиной – силой тока, а работа электрического поля на участке цепи — напряжением. Зависимость между силой тока и напряжением для металлов экспериментально установил в 1826 году Г. Ом.

При наличии источника тока закон Ома для замкнутой цепи записывается с учетом ЭДС, внешнего сопротивления цепи и внутреннего сопротивления источника тока.