Электрический ток через проводник

На этом уроке мы рассмотрим, что такое электрический ток. Мы также узнаем, чем он отличается от плотности тока. Электрический ток похож на реку, ну, почти. Электрический ток определяется как скорость прохождения электрического заряда через проводящий материал. Его можно записать как dq/dt, где dq — заряд, проходящий через момент времени dt. Таким образом, любое поступательное движение заряда представляет собой ток. Чтобы переместить заряды, мы прикладываем разность потенциалов или напряжение к концам проводящего материала и создаём электрическое поле. Это электрическое поле заставляет заряды двигаться вперёд, создавая электрический ток. Скорость, с которой движутся электроны, называется скоростью дрейфа. Направление обычного тока всегда противоположно направлению движения электронов. Единицей измерения электрического тока является ампер. Плотность тока — это значение силы тока, делённое на площадь, через которую он протекает. Плотность тока обозначается символом Дж, а формула для плотности тока — I/A, или сила тока через площадь поперечного сечения. Рассматриваемые темы: 00:18 Что такое электрический ток? 01:10 Когда течёт ток? 01:51 Направление движения зарядов 02:20 Сила, действующая на заряд 03:27 Что такое скорость дрейфа 05:40 Что такое направление условного тока 06:36 Определение электрического тока 08:11 Вывод скорости дрейфа 10:20 Что такое плотность заряда? PDF-файл краткого содержания: https://the-science-cube.teachable.com/p/physics-lessons-pdf-summary/ Подписка на Science Cube: https://the-science-cube.teachable.com/ Транскрипт Здравствуйте и добро пожаловать на новый урок по электричеству, где мы рассмотрим… что такое ток, как он течёт в проводнике, что такое плотность тока и чем она отличается от тока. Любое движение заряда из одного места в другое представляет собой ток. Итак, в предыдущей главе по электростатике мы предположили, что заряды неподвижны и не движутся, и мы можем с уверенностью сказать, что в этой ситуации тока нет. Но если вы действительно увеличите масштаб проводящего материала, то увидите, что электроны движутся с очень высокими скоростями, порядка 10 в 6-й степени м/с... Так почему же мы говорим, что это хаотическое движение электронов не является током? Ну, ответ в том, что хаотическое движение электронов имеет тенденцию предотвращать суммарное движение этих электронов в определенном направлении... или, другими словами... все электроны в совокупности просто остаются в одном и том же объемном пространстве все время... и если нет поступательного движения заряда, это нельзя назвать током. Короче говоря, ток может возникнуть, только если заряд движется вперед, даже если скорость очень мала... Фактически, далее в этой главе мы увидим, что скорость движения электронов в токе, протекающем по проводам в нашем доме, на самом деле очень мала и составляет порядка 10 в минус 4 степени м/с. Итак, как же заставить эти электроны двигаться вперёд, чтобы получить ток? Для этого приложим разность потенциалов к концам этого провода и создадим электрическое поле… тогда на любую заряженную частицу внутри этого провода будет действовать сила, создаваемая полем, которая заставит отрицательно заряженную частицу двигаться против направления поля, а положительно заряженную частицу — в направлении поля. Теперь предположим, что мы хотим изучить течение тока через поперечное сечение в определённой точке. Для этого мы введём понятие плотности тока в этой точке. То есть, если бы мы разделили значение тока в этой точке на площадь, через которую он протекает… скажем, в этом проводе мы получили бы величину, называемую плотностью тока, обозначаемую символом J. Она будет равна (ne) Vd A на A, то есть (ne) Vd, и единица измерения — ампер на квадратный метр. Этот член в скобках часто называется плотностью носителей заряда и измеряется в кулонах на кубический метр. О SCIENCE CUBE Science Cube — это канал, посвящённый тому, чтобы упростить изучение физики для любого студента, будь то тот, кто готовится к IIT JEE или NEET, или студент, изучающий физику на продвинутом уровне. #electric_current #electricity #IITJEEpreparations #jeestrategies