Значение словосочетания «сила тока»

• сила тока

  1. физическая величина, равная количеству заряда, прошедшего через некоторую поверхность за единичное время

Источник: Викисловарь

• Сила тока — физическая величина

  I

  {\displaystyle I}

  , равная отношению количества заряда

  Δ

  Q

  {\displaystyle \Delta Q}

  , прошедшего через некоторую поверхность за некоторое время

  Δ

  t

  {\displaystyle \Delta t}

  , к величине этого промежутка времени:

  I

  =

  Δ

  Q

  Δ

  t

  .

  {\displaystyle I={\frac {\Delta Q}{\Delta t}}.}

  В качестве рассматриваемой поверхности часто используется поперечное сечение проводника.

  Обычно обозначается символом

  I

  {\displaystyle I}

  , от фр. intensité du courant.

  Сила тока в Международной системе единиц (СИ) измеряется в амперах (русское обозначение: А; международное: A), ампер является одной из семи основных единиц СИ. 1 А = 1 Кл/с.

  По закону Ома сила тока

  I

  {\displaystyle I}

  для участка цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению

  U

  {\displaystyle U}

  к участку цепи и обратно пропорциональна сопротивлению

  R

  {\displaystyle R}

  проводника этого участка цепи:

  I

  =

  U

  R

  .

  {\displaystyle I={\frac {U}{R}}.}

  По закону Ома для полной цепи

  I

  =

  ε

  R

  +

  r

  {\displaystyle I={\frac {\varepsilon }{R+r}}}

  Носителями заряда, движение которых приводит к возникновению тока, являются заряженные частицы, в роли которых обычно выступают электроны, ионы или дырки. Сила тока зависит от заряда

  q

  {\displaystyle q}

  этих частиц, их концентрации

  n

  {\displaystyle n}

  , средней скорости упорядоченного движения частиц

  v

  c

  p

  →

  {\displaystyle {\vec {v_{cp}}}}

  , а также площади

  S

  {\displaystyle S}

  и формы поверхности, через которую течёт ток.

  Если

  n

  {\displaystyle n}

  и

  v

  c

  p

  →

  {\displaystyle {\vec {v_{cp}}}}

  постоянны по объёму проводника, а интересующая поверхность плоская, то выражение для силы тока можно представить в виде

  I

  =

  q

  n

  v

  c

  p

  cos

  ⁡

  α

  S

  ,

  {\displaystyle I=qnv_{cp}\cos \alpha S,}

  где

  α

  {\displaystyle \alpha }

  — угол между скоростью частиц и вектором нормали к поверхности.

  В более общем случае, когда сформулированные выше ограничения не выполняются, аналогичное выражение можно записать только для силы тока

  d

  I

  {\displaystyle dI}

  , протекающего через малый элемент поверхности площадью

  d

  S

  {\displaystyle dS}

  :

  d

  I

  =

  q

  n

  v

  c

  p

  cos

  ⁡

  α

  d

  S

  .

  {\displaystyle dI=qnv_{cp}\cos \alpha dS.}

  Тогда выражение для силы тока, протекающего через всю поверхность, записывается в виде интеграла по поверхности

  I

  =

  ∫

  S

  q

  n

  v

  c

  p

  cos

  ⁡

  α

  d

  S

  .

  {\displaystyle I=\int \limits _{S}qnv_{cp}\cos \alpha dS.}

  В металлах заряд переносят электроны, соответственно в этом случае выражение для силы тока имеет вид

  I

  =

  ∫

  S

  e

  n

  v

  c

  p

  cos

  ⁡

  α

  d

  S

  .

  {\displaystyle I=\int \limits _{S}env_{cp}\cos \alpha dS.}

  где

  e

  {\displaystyle e}

  — элементарный электрический заряд.

  Вектор

  q

  n

  v

  c

  p

  →

  {\displaystyle qn{\vec {v_{cp}}}}

  называют плотностью электрического тока. Как следует из сказанного выше, его величина равна силе тока, протекающей через малый элемент поверхности единичной площади, расположенный перпендикулярно скорости

  v

  c

  p

  →

  {\displaystyle {\vec {v_{cp}}}}

  , а направление совпадает с направлением упорядоченного движения заряженных частиц.

  Для измерения силы тока используют специальный прибор — амперметр (для приборов, предназначенных для измерения малых токов, также используются названия миллиамперметр, микроамперметр, гальванометр). Его включают в разрыв цепи в том месте, где нужно измерить силу тока.

  Основные методы измерения силы тока: магнитоэлектрический, электромагнитный и косвенный (путём измерения вольтметром напряжения на известном сопротивлении).

  В случае переменного тока различают мгновенную силу тока, амплитудную (пиковую) силу тока и эффективную силу тока (равную силе постоянного тока, который выделяет такую же мощность).

Источник: Википедия