Электрический ток, электрическое сопротивление и проводимость

Электрический ток. В веществе, помещенном в электрическое поле, под действием сил поля возникает процесс движения эле­ментарных носителей электричества — электронов или ионов. Дви­жение этих электрически заряженных частиц материи называют электрическим током.

За единицу силы тока принят ампер (А). Это такой ток, при кото­ром через поперечное сечение проводника каждую секунду проходит количество электричества, равное 1 Кл.

, [А];

Постоянным называют ток, значение и направление которого в любой момент времени остаются неизменными.Т оки, значение и направление которых не остаются постоянными, называют переменными.

Количество электричества, прошедшего через поперечное сечение проводника в течение одной секунды, называется величиной тока и обозначается буквой I:

; ; ;

Ток в цепи измеряется электрическим прибором – амперметром. Амперметр включают последовательно, т. е. разрывают цепь в каком-либо месте и образовавшиеся концы подключают к зажимам прибора.

Для того чтобы постоянно протекал ток по проводнику необходимо разность потенциалов на его концах.

Электропроводность. Свойство вещества проводить электричес­кий ток под действием электрического поля называют электропро­водностью. Электропроводность различных веществ зависит от концентрации свободных электрически заряженных частиц. Чем больше концентрация этих частиц, тем больше электропро­водность данного вещества. Все вещества в зависимости от электро­проводности делят на три группы: проводники, диэлектрики (изолирующие материалы) и полупроводники.

Электрическое сопротивление. При движе­нии свободных электронов в проводнике они сталкиваются на своем пути с положительными ионами, атомами и молекулами вещества, из которого выполнен проводник, и пере­дают им часть своей энергии. При этом энергия движущихся электронов в результате столкновения их с атомами и молекулами частично выделяется и рассеивается в виде тепла, нагревающего проводник.

Проводники обладают электрическим сопротивлением – способностью проводника препятствовать прохождению тока.

,

где с – удельное сопротивление проводников в ;

l – длинна проводника в м;

S – площадь поперечного сечения проводника в мм .

За единицу сопротивления принят Ом.

Сопротивлением в 1 Ом обладает проводник, по которому проходит ток в 1 А при разности потенциала на его концах, равной 1 В.

Проводимость. Всякий проводник можно характеризовать не только его сопротивлением, но и так называемой проводимостью — способностью проводить электрический ток. Проводимость есть величина, обратная сопротивлению. Единица проводимости назы­вается сименсом (См).

О способности проводить электрический ток различных материалов можно судить по их удельному электрическому сопротивлению (ро) – сопротивление проводника длиной 1м, сечением 1 мм .

Удельное сопротивление () некоторых материалов
Материал
Серебро	0,0063
Медь	0,0175
Алюминий	0,03
Цинк	0,063
Сталь	0,12
Нихром	0,43
Константан	0,5

Электропроводность всех материалов зависит от их температуры. В металлических проводниках при нагревании размах и скорость колебаний атомов в кристаллической решетке металла увеличиваются, вследствие чего возрастает и сопротивление, которое они оказывают потоку электро­нов. При охлаждении происходит обратное явление.

Для металлов зависимость сопротивления от температуры выражается формулой:

где - при начальной температуре;

- изменение температур;

- температурный коэффициент, какая доля соответствует изменению сопротивления проводника от начальной величины при изменении температуры на 1°С.

При увеличении температуры сопротивление проводников увеличивается.