Электрический ток (далее просто ток) - направленное (упорядоченное) движение частиц - носителей электрического заряда под воздействием элетромагнитного поля.
Такими частицами могут являться: в электролитах - ионы, в металлах - электроны, в газах - ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях - электроны, в полупроводниках - электроны и дырки.
Электрический ток имеет следующие проявления:
- нагревание проводников
- изменение химического состава проводников
- создание магнитного поля
1 Классификация
Если заряженные частицы движутся внутри макроскопических тел относительно той или иной среды, то такой ток называют током проводимости. Если движутся макроскопические заряженные тела (например, заряженные капли дождя), то этот ток называют конвекционным.
- постоянный ток - ток, направление и величина которого не меняются во времени
- переменный ток - ток, изменяющийся во времени
- периодический ток - ток, мгновенные значения которого повторяются через равные интервалы времени в неизменной последовательности
- синусоидальный ток — периодический ток, потенциал которого меняется попеременно с положительного на отрицательный и наоборот
- квазистационарный ток - плавно изменяющийся ток, для мгновенных значений которого с достаточной точностью выполняются законы постоянных токов
- ток высокой частоты - ток, для которого при определенных частотах становятся значимыми такие явления, как излучение электромагнитных волн и скин-эффект
- пульсирующий ток - периодический ток, среднее значение которого за период отлично от нуля
- вихревые токи (токи Фуко) - замкнутые электрические токи в массивном проводнике, которые возникают при изменении пронизывающего его магнитного потока
2 Характеристики
Исторически принято, что направление тока совпадает с направлением движения положительных зарядов в проводнике. Если же единственными носителями тока являются отрицательно заряженные частицы (например, электроны в металле), то направление тока противоположно направлению движения заряженных частиц.
2.1 Скорость заряженных частиц в проводниках, вызванного внешним полем, зависит от материала проводника, массы и заряда частиц, окружающей температуры, приложенной разности потенциалов и намного меньше скорости света, однако скорость распространения собственно электрического тока (электрической волны) равна скорости света.
2.2 Сила тока (обозначается I, измеряется в амперах, A) - скалярная физическая величина, равная отношению количества заряда, прошедшего за некоторое время через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени. I = дельта Q / дельта t.
Плотность тока - векторная величина, равная отношению силы тока, протекающего через некоторое сечение проводника, перпендикулярное направлению тока, к площади этого сечения; направление вектора совпадает с направлением движения положительных зарядов, образующих ток.
2.3 Мощность
2.4 Частота
2.5 Ток смещения
3 Основные типы проводников
4 Электрические токи в природе
5 Применение
5.1 Использование электрического тока как носителя энергии
5.2 Использование электрического тока в медицине
6 Электробезопасность
Скалярная величина (скаляр) - это физическая величина, которая имеет только одну характеристику - численное значение.
Векторная величина (вектор) - это физическая величина, которая имеет две характеристики - модуль и направление в пространстве.