Постійний струм

Електричним струмом називається напрямлений (впорядкований) рух електричних зарядів.

Для кількісної оцінки електричного струму введене поняття сили струму. Силою струму називають скалярну величину, яка чисельно дорівнює електричному заряду, що проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу:

, (3.1)

де dq – електричний заряд, dt – час, протягом якого проходить заряд.

Електричний струм може бути розподілений нерівномірно по поверхні поперечного перерізу, крізь яку він протікає. Тому більш детально охарактеризувати протікання струму можна за допомогою векторної величини , яка називається густиною струму.

Густиною струму є вектор , напрямлений у напрямку протікання струму, чисельно рівний силі струму, що протікає через одиницю площі поперечного перерізу провідника, перпендикулярної до напряму протікання.

(3.2)

Для постійного струму I = j ₁ S ₁ = j ₂ S ₂, звідки , тобто густини струмів у різних перерізах провідника обернено пропорційні площам цих перерізів. Візьмемо однорідний циліндричний провідник довжиною і поперечним перерізом S. Нехай в одиниці об’єму цього провідника буде n₀ елементарних зарядів (концентрація зарядів). Тоді , густина струму:

, (3.3)

де – середня швидкість руху зарядів, е – елементарний заряд. Отже, густина струму визначається густиною носіїв заряду і швидкістю їх впорядкованого руху. Одиницею вимірювання густини струму в системі СІ