,
где - орт вектора
, совпадающий с нормалью к
поверхности
. Для произвольно ориентированного
элемента dS имеем:
,
где -угол между направлением
тока и нормалью к dS.
Для постоянного тока по
всему поперечному сечению S
однородного проводника, сила тока I=jS.
Зная вектор в каждой точке
пространства, можно найти силу тока через любую поверхность
:
.
Таким образом, сила тока есть поток вектора плотности тока через поверхность S.
Электрический ток может быть обусловлен движением как положительных, так и
отрицательных носителей. Перенос отрицательного заряда в одном направлении эквивалентен переносу такого же по величине положительного заряда в противоположном направлении.
Если ток создается носителями обоих знаков, и за время dt через данную поверхность положительные
носители переносят заряд в одном направлении, а
отрицательные - заряд
в противоположном, то
.
Поле вектора плотности тока можно изобразить с помощью
линий тока, которые стоятся так же, как линии вектора .
Линии тока – это кривые, касательные в каждой точке к которым совпадают по
направлению с вектором
.
Пусть в единице объема содержится положительных носителей и
– отрицательных. Алгебраическая
величина зарядов носителей равна соответственно
и
. Если под действием поля носители
приобретают средние скорости
и
, то за единицу времени через
единичную площадку пройдет
положительных
носителей, которые перенесут заряд
, отрицательные
носители перенесут в противоположном направлении заряд
.
Тогда плотность тока равна , или в векторной форме
,
оба слагаемых имеют одинаковое направление (скорость направлена противоположно
,
дает
знак минус, поэтому
имеет то же направление,
что
).
Произведение - плотность
заряда положительных носителей,
–плотность
заряда отрицательных носителей, тогда
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.