Магнитная стрелка отклоняется от первоначального положения и остается отклоненной до тех пор, пока ключ К замкнут. Этот опыт доказывает, что электрический ток производит магнитное действие. Продолжим эксперимент и провода, подключенные к батарее, поменяем местами. Провод ранее соединенный с положительным полюсом, соединим с отрицательным полюсом, и наоборот. При замыкании ключа К, магнитная стрелка отклонится, однако в другую сторону. Поэтому для характеристики тока, нужно указать, к какому из полюсов батареи присоединен каждый провод. Вместо этого говорят о направлении тока, причем совершенно произвольно принимают, что ток во внешней цепи направлен от положительного полюса источника к отрицательному. Поэтому, когда говорят, что в проводнике идет ток от точки а к точке b, то это значит, что точка а соединена с положительным полюсом источника, а b – с отрицательным, т.е. разность потенциалов точек а и b положительна. Другими словами, за направление тока условно принимается то направление, в котором двигались бы под действием разности потенциалов[6] положительные заряды. Это вовсе не означает, что всегда и во всех проводниках движутся именно положительные[7] заряды. Напротив, в одних случаях в проводнике фактически движутся только отрицательные[8] заряды, в других же имеет место движение обоих[9] знаков в противоположных направлениях. К примеру, в металлах могут перемещаться только электроны, несущие отрицательный заряд. При замыкании элемента питания металлической проволокой электрическое поле двигает электроны в сторону возрастания потенциала, т.е. от отрицательного полюса к положительному. Получается, что за направление тока принято направление, противоположное движению электронов.
Количественной характеристикой вводится понятие величины или силы тока. Силой тока в проводнике условились называть количество электричества, проходящие через сечение проводника за единицу времени. Таким образом, если за время t через сечение проводника проходит количество электричества, равное q, то величина тока I равна отношению q/t, т.е.
(3.1)
Чтобы избежать недоразумений подчеркну еще раз, что перенос заряда +q в одном направлении или перенос заряда –q с точки зрения нашего определения величины тока совершенно тождественны. Поэтому в формуле (3.1) под зарядом q понимают сумму тех зарядов, которые были фактически перенесены положительно заряженными носителями заряда в направлении, условно принятом за направление тока, и отрицательными носителями в противоположном направлении. Ток, величина и направление которого не меняются с течением времени, называется постоянным током.
Так
как , то единицей величины тока служит ток, при
котором за единицу времени через сечение проводника проходит единица количества
электричества. Единица электричества в СИ кулон[10],
единица времени секунда. Откуда 
(ампер[11])
Итак, сила тока складывается из направления и величины тока. Из этого можно сделать вывод, что сила тока векторная величина. А значит электрический ток это явление направленного движения свободных носителей заряда в веществе или в вакууме.
Теперь вернемся к схеме изображённой на рисунке 3.0. Соотношение величин токов I1 и I2 зависит от сопротивлений R1 и R2. В самом деле, на основании закона Ома[12] напряжение на концах первого проводника равно:
,
а на концах второго проводника:
.
Но обе эти величины равны друг другу, так как каждая из них есть напряжение между одними и теми же точками a и b. Итак U1=U2, т.е.
(3.2)
При параллельном соединении, силы токов в отдельных проводниках обратно пропорциональны их сопротивлениям или прямо пропорциональны их электропроводностям.
Понятие электропроводимости или проводимости проводника возникло, когда проводился следующий эксперимент. Измеряя одновременно напряжение на концах какого-либо участка проводника и величину тока, идущего через
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
