Электрический ток, условия его существования. Электрическая цепь. Сила тока. Амперметр. Электрическое напряжение. Вольтметр.

Электриче­ский ток — это упорядоченное движение свободных электри­ческих зарядов под действием электрического поля источника. Следовательно, условием существования электрического тока является наличие в проводнике свободных зарядов и электрического поля, которое заставляет эти заряды двигаться упорядоченно.

Рассмотрим внутреннее строение металлических про­водников.

В любом металле часть валент­ных электронов покидает свои места в атоме, в результате чего атом превращается в положительный ион. Положительные ионы в металлах располагаются в строгом порядке, образуя остов металла – кристаллическую решетку. Между ионами хаотически движутся свободные электроны, которые образуют электронный газ.

Если в проводнике нет электрического поля, то электроны движутся хаотично, аналогично тому, как движутся молекулы газов или жидкостей. Если же в проводнике создано электрическое поле, то электроны, сохраняя свое хаотичное движение, начинают смещаться в сторону положительного полюса источника. Вместе с беспорядочным движением электронов возникает и упорядоченный их перенос — дрейф.

Все это дает право сделать следующий очень важный вывод: электрический ток в металлических проводниках — это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля, создаваемого источником тока.

В качестве энергетической характеристики электриче­ского поля вводится физическая величина, называемая электрическим напряжением.

Величина, равная отношению работы, совершаемой электрическим полем, к модулю перемещаемого заряда, называется напряжением на данном участке цепи.

U=A/q, [U]=В

Вольт равен электрическому напряжению на участке цепи, где при протекании заряда, равного 1 Кл, совершается работа, равная 1 Дж: 1 В = 1 Дж/1 Кл. Для измерения напряжения существуют специальные приборы — вольтметры. Для измерения напряжения клеммы вольтметра подключают к началу и концу того участка, напряжение на котором надо определить, т.е. параллельно.

Для оценки и сравнения электрических токов ввели специальную величину – силу тока I, которая равна отношению электрического заряда, протекающего через поперечное сечение проводника за время t, к этому промежутку времени:

I=q/t.

Сила тока вы­ражается в амперах (А). Сила тока в проводнике равна одному амперу, если че­рез поперечное сечение проводника за время, равное одной секунде, протекает электрический заряд, равный одному ку­лону: 1 А = 1 Кл/1с.

Силу тока измеряют специальными приборами — ам­перметрами. Амперметр включается последовательно с тем прибором, в котором надо измерить силу тока.

Билет №9.