Электрический ток Электрическим током называют упорядоченное движение

тока:
1) наличие в теле (среде) носителей тока: заряженных частиц,

Количественной характеристикой тока является величина называемая силой тока, которая определяется, как величина заряда, переносимого через рассматриваемую поверхность в единицу времени:

Сила тока является величиной скалярной и алгебраической.

Измеряется сила тока в амперах:

силы тока dI через элементарную площадку, расположенную в данной точке

За направление вектора плотности тока j принимают направление вектора скорости  упорядоченного движения положительных зарядов.

Поле вектора плотности тока графически изображают с помощью линий тока, которые проводят так же, как и линии вектора E.

Зная вектор плотности тока в каждой точке поверхности S, можно найти и силу тока через эту поверхность, как поток вектора j:

воображаемую замкнутую поверхность S.
Выражение

В силу закона сохранения заряда эта величина должна быть равна скорости убывания заряда q, содержащегося в данном объеме

Это соотношение называют уравнением непрерывности (является выражением закона сохранения заряда).

неизменным:
Следовательно
Линии постоянного тока всегда замкнуты.

пропорциональна разности потенциалов (напряжению U) на его концах:
где R -

Единица сопротивления

Выражение для сопротивления однородного цилиндрического проводника:

где l - длина проводника, S - площадь его поперечного сечения,  - удельное электрическое сопротивление (зависит от материала проводника и его температуры).

Единица измерения  :

j и напряженностью поля E в той же точке проводящей

Выделим мысленно в окрестности некоторой точки проводящей среды элементарный цилиндрический объем с образующими параллельными вектору j, а значит и вектору E.

Если поперечное сечение цилиндра dS, а его длина dl, то для такого элементарного цилиндра на основании закона Ома можно записать

после сокращений, получим

В векторном виде

где - удельная
проводимость среды.

а называется так потому, что в нем устанавливается связь между

свободные носители заряда под действием электростатических сил быстро перераспределятся так,

Поэтому для поддержания ненулевой разности потенциалов и создания постоянного тока должны присутствовать дополнительные силы неэлектростатической природы.

Они совершают работу против электростатических кулоновских сил, возвращая свободные носители заряда обратно, и называются сторонними силами.

q действуют, как кулоновские силы
так и сторонние силы
где

Участок проводника, на котором действуют сторонние силы, называется неоднородным.

Обобщим закон Ома в дифференциальной форме, добавив напряженность поля сторонних сил:

В тонком неоднородном проводнике векторы j и E направлены вдоль оси, перпендикулярно сечению проводника S.

тока получим:
Преобразуем каждый из интегралов:
- разность потенциалов

силой (э.д.с.) , действующей на данном участке цели:
Как и разность

С учетом этого определения получаем выражение:

- закон Ома для неоднородного участка проводника, содержащего э.д.с.

Разность потенциалов определяется работой электростатических сил.

э.д.с. определяется работой сторонних сил.

Напряжение – работой сторонних и электростатических сил.

совпадают, 1=2; тогда получаем закон Ома для замкнутой цепи:
где

или более проводников.
Участок цепи – отрезок между соседними узлами.

Контур цепи – замкнутая сама на себя последовательность участков цепи.

Первое правило Кирхгофа.

Алгебраическая сумма токов сходящихся в узле равна нулю.

Второе правило Кирхгофа.

Алгебраическая сумма произведений сил токов в отдельных участках произвольного замкнутого контура на их сопротивления равна алгебраической сумме э.д.с., действующих в этом контуре.

которой течет ток. За время dt через какое - либо

Работа тока затрачивается на увеличение внутренней энергии проводника, в результате чего проводник нагревается.

В проводнике за время dt выделяется тепло

Количество теплоты выделяющееся время :

Закон Джоуля - Ленца.

в виде цилиндра.
Согласно закону Джоуля – Ленца за время

Разделив это выражение на dVdt найдем количество теплоты, выделяющееся в единице объема за единицу времени при протекании тока, которое называется удельной тепловой мощностью тока:

- закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме