Электрический ток в металлах и его характеристики

Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц. В металлических проводниках такими частицами являются свободные электроны.

Скалярной характеристикой электрического тока служит сила тока I. Если за время dt через поперечное сечение проводника переносится заряд dq, то сила тока определяется по формуле, А:

. (1)

Электрический ток может быть распределен по сечению проводника неравномерно, поэтому существует векторная характеристика тока, называемая плотностью тока . Модуль вектора равен силе тока dI, проходящего через расположенную в данной точке проводника и перпендикулярную к направлению движения зарядов площадку , отнесенной к величине этой площадки:

. (2)

За направление вектора принимают направление вектора скорости упорядоченного движения положительных зарядов (направление, противоположное упорядоченному движению электронов в металлическом проводнике).

Зная вектор плотности тока в каждой точке пространства, можно найти силу тока I, проходящего через любую поверхность S:

. (3)

Если сила тока не изменяется со временем, то электрический ток называется постоянным: