Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике Электрический ток. или иную поверхность $S$ (например, через сечение проводника). Носителями тока в проводящей среде могут быть электроны (в металлах), либо ионы (в электролитах), либо другие частицы. При отсутствии электрического поля носители тока совершают хаотическое движение и через любую воображаемую поверхность $S$ проходит в обе стороны в среднем одинаковое число носителей того и другого знака, так что ток через поверхность $S$ равен нулю. При включении же электрического поля на хаотическое движение носителей накладывается упорядоченное движение с некоторой средней скоростью и и через поверхность $S$ появится ток. Таким образом, электрический ток – это, по существу, упорядоченный перенос электрических зарядов. Количественной мерой электрического тока служит сила тока $I$, т. е. заряд, переносимый сквозь рассматриваемую поверхность $S$ в единицу времени: Единицей силы тока является а м п ер (А). Плотность тока. где $\rho_{+}$и $\rho_{-}$- объемные плотности положительного и отрицательного зарядов-носителей; $\mathbf{u}_{+}$и $\mathbf{u}_{-}$- скорости их упорядоченного движения. В проводниках же, где носителями являются только электроны $\left(\rho_{-}<0\right.$ и $\mathbf{u}_{+}=0$ ), плотность тока Поле вектора $\mathbf{j}$ можно изобразить графически с помощью линий тока (линий вектора j), которые проводят так же, как и линии вектора E. Зная вектор плотности тока в каждой точке интере. сующей нас поверхности $S$, можно найти и силу тока через эту поверхность как поток вектора $\mathbf{j}$ : Сила тока $I$ является величиной скалярной и алгебраической. Ее знак, как видно из формулы (5.3), определяется, кроме всего прочего, выбором направления нормали в каждой точке поверхности $\mathcal{S}$, т. е. выбором направления векторов $d \mathbf{S}$. При изменении направления всех векторов dS на противоположное величина $I$ меняет знак. Уравнение непрерывности. Это соотношение называют уравнением непрерывности. Оно являетея, по существу, выражением закона сохранения электрического заряда. В случае стационарного (постоянного) тока распределение зарядов в пространстве должно оставаться неизменным, т. е. в правой части (5.4) $\mathrm{d} q / \mathrm{d} t=0$. Следовательно, для постоянного тока иначе говоря, линии вектора $\mathbf{j}$ в этом случае нигде не начинаются и нигде не заканчиваются. Мы говорим, что в случае постоянного тока поле вектора $\mathbf{j}$ не имеет источников. Дифференциальная форма уравнення иепрерывности. $=-\int \frac{\partial \rho}{\partial t} \mathrm{~d} V$. Здесь взят зиак частиой производной $\rho$ по времени, поскольку $\rho$ может зависеть не только от времени, но и от координат. Итак, Дальнейшее следует проделать так же, как это было сделано для потока вектора $\mathbf{E}$ в § 1.4. В результате получнм, что дивергенция вектора $\mathbf{j}$ в некоторой точке равна убыли плотности заряда в единицу времени в той же точке: Отсюда вытекает условие стационарности (когда $\partial \rho / \partial t=$ $=0$ ): Оно означает, что в случае постояиного тока поле вектора $\mathbf{j}$ не имеет источннков.
|
1 |
Оглавление
|