* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
260
Плотность электрического тока
П. э. т. измеряется обычно в ам перах на квадратный сантиметр (а/см ) или на квадратный мил
2
лиметр
(а/мм ).
2
Так как электрический ток соз дается движением отдельных электрических зарядов, то П. э. т. представляет собой произведение числа зарядов п, проходящих за секунду через плошадь S попе речного сечения проводника, рав ную I см , на величину отдельно го заряда, е, т. е. / = en. Чтобы определить п рассмот рим (рис., А) прямой цилиндр, имеющий основание S и ось, па раллельную оси провода. Возьмем высоту цилиндра численно равной средней скорости движения заря дов ν (т. е. при скорости зарядов ь\см/сек\ высота цилиндра равна о[см]). З а 1 сек все заряды, за ключенные в этом цилиндре, прой дут через сечение S . Но объем цилиндра численно также равен υ (так как площадь основания равна I см ) и, следовательно,
1 2 % i i 2
ß Электрическое поле в провод нике в рассматриваемом случае однородно и напряжен ность электрического U п о л я (см.) E = —„ Следователь¬ но,
η =
3
νΝ,
где V — число зарядов, заклю ченных в 1 см проводника и уча ствующих в образовании тока. Та ким образом, j=evN. П. э..т., так же как и сам ток, определяется з а к о н о м Ома (см.). Если к концам однородного проводника длиной / и одинако вого по всей длине сечения 5 приложено напряжение U то по ка частота тока не очень велика (так что поверхностный эффект не играет роли), ток в проводнике по закону Ома равен:
t
1
Fcnn E измеряется в в/см, а ρ в ом* см, то П. э. т. получается
в а/см .
2
~
/
где р — удельное с о п р о т и в л е н и е п р о в о д н и к а (см.). Отсюда П. э. т. '
=
3
/ "
Р
Это выражение называется дифференциальной формой зако на Ома. С помощью П. э. т. может быть записан в дифференциальной фор ме и закон Д ж о у л я—Л е н ц а (см.). Выделим внутри провод ника объем в виде куба, у кото рого грань N перпендикулярна оси проводника, а длина ребра / равна единице длины (рис., Б). Тогда через грань N и проти волежащую ей протекает ток, численно равный / (так как пло щадь грани равна единице), а напряжение между этими гранями численно равно напряженности электрического поля E (так как расстояние между гранями также равно единице). Следовательно, работа, совершаемая силами элек трического поля за единицу вре-