Постоянный ток -1

эл. зар.

В проводниках носители тока–свободные

φ1

Е

φ2

I

Fк

При приложении Δφ=U в пр-ке возникает эл. поле Е, которое силой Fк = e·E действует на е.

Св. е перемещ-ся – течет эл. ток.

За направление тока I принимают направл-е движ. +q.

+q

-е

электроны е.

Перенос рис.

тока – физ. величина, равная q, протекающему через попереч. сечение пр-ка за ед. t

При этом через ΔS пр-ка течёт заряд

Если I с течением t измен-ся, то:

мгновенное знач-е силы тока

[I ] = Кл/с = [А] (Ампер)

переносится заряд, равный 1 Кл.

Если ток I изм-ся с t:

(Для пост. тока)

Плотность тока

где I=I(t).

пр-ка, направл. тока.

Плотность тока, вектор.

Вектор направлен вдоль направления тока

dS

Сила тока опред-ся как поток вектора через S.

Чем опред-ся плотность тока

где j=j(s).

S

~ U

Закон Ома для участка цепи

R – омическое сопротивление пр-ка. [Ом]

ρ – удельное сопр-ние, ℓ - длина, S – площадь попер. сеч. пр-ка.

σ -удельная проводимость пр-ка.

Для меди ρ = 1,7·10-8 Ом·м

[σ] =[Ом-1·м-1] (сименс/метр)

Закон Ома в дифф. форме

c ростом темп. измен.t из-за тепловых колеб. решётки, число е не измен-ся

и

ρ и ρ0, R и R0 –уд. сопр-е и R при t и 0оС, соотв.

- темпер-ный коэфф. сопротив-я

т

0

R

сверхпроводимость

ТКр ≈ 5-100 К

Сопр-ние п/пр-ков от Т

закону:

ΔЕ – энергия активации, kT– энергия тепл. движ. е

Т

R

Из-за роста n сопр-ние R полупр-ков с повышен. Т падает по закону:

ТКОМН.

В полупр-ках носители тока -е и дырки (+)

Включение cопр-ний

Ro

к концу пр-ка с большим φ1 подводить, а от конца пр-ка с малым φ2 -отводить эл. заряды (q).
В эл. цепи это делает источник тока, создающий Δφ за счет сил неэлектро-статической природы, т.е. за счет сторонних сил.

Природа сторонних сил - химическая, механическая, магнитная и т.д.

Аналог: на высоте бак - вода – насос.

цепи с источн. тока электр-кие FЭЛ через поле ЕЭЛ переносят заряд по внешн. цепи.

+

EЭЛ

EЭЛ

Перенос рис.

тока.

Работа по перемещению q в эл. цепи обеспеч-ся сторон-

dℓ

Внутри источн тока действ. поле Е/ЭЛ против напр. тока

работу А по перемещ-ю q по замкнутой цепи.

ЕСТ

Е/ЭЛ

Выделим отрезок dℓ и найдем

-ними силами не электростатич-ой природы.

Перенос рис.

тока единичного +q.

ЕСТ

ЭДС

ξ, ε (эбсилон)

Направл-е ЭДС совпадает с направ-ем эл. тока в цепи.

Сторонние силы создают в источн. тока ЭДС – электро-движущую силу, которая действует в цепи.

внешней цепи,

r – внутреннее сопр. источн. тока.

- падение напряж. на R.

-падение напряж. внутри источ. тока

UR

Ur

Схема.