Сила тока и плотность тока

Электрический ток - это направленное или упорядоченное движение электрических зарядов под действием электрического поля. Для движущихся зарядов макроскопических размеров (заряженные частицы) вводится понятие конвекционного тока.

Постоянным называется электрический ток с неизменяющимся со временем величиной и направлением движения электрических зарядов.
Для протекания электрического тока необходимы два условия:

1. Наличие свободных электрических зарядов.

2. Наличие электрического поля в проводнике (или разности потенциалов на концах проводника).

Количественной характеристикой электрического тока является сила тока – это величина скалярная, определяется зарядом, протекающим через поперечное сечение проводника в единицу времени:

.

Сила тока измеряется в амперах (А).

За направление тока условно принято направление движения положительных электрических зарядов.

Плотность тока – величина векторная (). За направление вектора принято направление вектора скорости упорядоченного движения положительных зарядов, так называемая, дрейфовая скорость < >. Численно плотность тока определятся зарядом , протекающим через единичное поперечное сечение проводника в единицу времени:

.

Сила тока измеряется в амперах на квадратный метр (А/м²).

Для металлов носителями электрического заряда являются электроны, т.е. для них . Плотность тока и дрейфовая скорость связаны простым соотношением:

,

где - число носителей заряда в единице объема ( – общее число зарядов, находящихся в объеме проводника); - заряд электрона.