Ток в электрической цепи

Электрический ток — это явление упорядоченного (направленного) переме­щения заряженных частиц в проводнике под действием электрического поля.

Электрический ток может сущест­вовать только в замкнутой электриче­ской цепи (ключ К замкнут — рис. 2.1).

Интенсивность направленного пе­ремещения электрических зарядов в замкнутой электрической цепи ха­рактеризует величину тока.

Обозначается величина постоян­ного тока буквой I, а переменного — i (мгновенное значение). Величина тока /определяется количест­вом электричества (зарядов) Q, проходящим через поперечное се­чение проводника в единицу времени t:

(2.1)

Измеряется ток в амперах, т. е.—

единица измерения тока.

Постоянным называется ток, величина и направление которого не изменяется с течением времени. Постоянный ток I' изобра­жен на графике (рис. 2.2).

За направление тока в замкнутой электриче­ской цепи принимается направление от положи­тельной клеммы источника к его отрицатель­ной клемме по внешнему участку цепи (рис. 2.1). Таким образом, направление тока противо­положно направлению перемещения элект­ронов в замкнутой цепи. Ток в цепи направлен так, как переме­щались бы положительные заряды.

В неразветвленной электрической цепи (рис. 2.1) ток на всех уча­стках (во всех сечениях) цепи имеет одинаковое значение, в против­ном случае в какой-либо точке электрической цепи накапливались бы заряды, чего не может быть в замкнутой электрической цепи.

Отношение величины тока в проводнике I к площади его попереч­ного сечения S характеризует плотность тока в этом проводнике. Обозначается плотность тока буквой J.

Единицей измерения плотности тока является ампер на квадратный метр

Так как на практике площадь сечения проводов обычно выра­жают в мм², то плотность тока выражают

Плотность тока — величина векторная. Вектор плотности тока Направлен перпендикулярно площади сечения проводника. К Допустимая плотность тока определяет способность проводника определенного сечения выдерживать ту или иную токовую нагрузку. Так, например, допустимая плотность тока для монтажных проводов По допустимой плотности тока определяют сечение проводов коротких линий и проверяют сечение проводов длинных линий, рассчитанных по допустимой по­нтере напряжения. Допустимая плотность тока в проводах из раз­личного материала и различных марок при разных условиях монтажа приводится в справочной литературе (Приложение 11).