«Электрический ток»

— Если погрузить в проводящую жидкость, например в раствор серной кислоты, два разнородных металла, например Zn и Сu, и соединить эти металлы между собой металлической проволокой, то в этой системе возникает особый процесс, называемый электрическим током. Указанный выше способ получения Э. тока не единственный и даже не самый лучший, он только исторически первый. Э. ток возникает и в замкнутой цепи из двух металлов, если вызвать разность температур двух спаев этих металлов (напр. подогревая один спай; см. Электричество, Термоэлектричество). Он возникает точно так же под влиянием механических сил (динамо-машины). Последний способ дает самые сильные токи. Э. ток характеризуется разнообразными явлениями. Проволока, по которой он течет, нагревается; жидкость, по которой он проходит, подвергается химическим изменениям; магнитная стрелка вблизи тока ориентируется особым образом; два проводника с токами механически друг на друга действуют. Проходя через спай двух металлов, ток вызывает в них нагревание или охлаждение (явление Пелтье); в момент замыкания или размыкания ток индуктирует в соседнем проводнике кратковременный ток и т. д. Разумеется, не всякий ток достаточно силен, чтобы обнаружить ясно все явления; но это уже вопрос чисто количественный. Известно, каким образом исторически развивалось учение об Э. токе (см. статьи: Гальванизм, Гальванический ток, Гальванические элементы) Вольта показал, что два диска из различных материалов, приведенные в соприкосновение и затем разведенные оказываются наэлектризованными — один отрицательно, другой положительно. То же самое явление происходит при соприкосновении металла и жидкости. Вольта назвал металлы проводниками первого рода, проводящие жидкости — проводниками второго рода. Проводники первого рода могут быть расположены в особый ряд, ряд Вольты. Этот ряд обладает замечательными свойствами (см. Гальванизм и Гальванический ток). Если два разнородных металла погрузить в жидкость, проводящую ток, то на этих двух металлах обнаруживается электризация, на одном положительная, на другом отрицательная. Между ними существует, следовательно, известная разность потенциалов. Эта разность потенциалов поддерживается; поэтому если соединить концы металлов каким-либо проводником, то по этому проводнику должно произойти передвижение количеств электричества, так как потенциалы будут стремиться сравняться; но так как разность потенциалов на концах металлов поддерживается, то система не может прийти в статическое состояние и вдоль по проводнику пойдет, как говорят, Э. ток. Сосуд с жидкостью, в которую погружены два различных металла, можно назвать простейшей схемой гальванического элемента (см. Гальванические элементы). Заметим, что представление о токе, как о передвижении Э. количеств в проводнике, приводит к выводу, что движущийся в определенном направлении заряженный шарик должен вызвать явление, подобное току. Это подтверждается опытами Роуланда. Заметим также, что в известных условиях возможен Э. ток в проводнике без существования разности потенциалов между различными точками его. Таков ток, возникающий в кольце при возникновении или исчезновении Э. тока в катушке, расположенной симметрично относительно всех точек кольца. Мы пока оставляем в стороне попытки объяснения явления, т. е. вопрос, почему при соприкосновении разнородных тел на них появляется электризация. Мы можем рассматривать Э. токи линейные, а также и в проводниках двух или трех измерений. Если мы назовем потенциал в данной точке через V, элемент поверхности, проходящий через данную точку, через ds, нормаль к поверхности через n и количество электричества, протекающее в элемент времени dt через элемент поверхности, через dQ, то мы получаем следующее основное уравнение для установившегося тока:

dQ

= — λ (dV/dn)dsdt ... (1)

здесь λ коэффициент, который можно назвать удельной электропроводностью. Основное уравнение (1) введено Омом в учение об Э. токе по аналогии с совершенно подобным уравнением, лежащим в основе учения Фурье о распространении тепла по теплопроводности. Заметим, что вопрос о течении электричества в проводнике двух или трех измерений представляет очень большие теоретические затруднения и очень малый практический интерес. Им занимались, между прочим, Кирхгоф и Гельмгольц. Мы разберем только случай течения тока в линейном проводнике, заметив, что линейный проводник не должен представлять собой математическую линию. Линейный проводник — это такой, где в каждом сечении плотность тока всюду одна и та же и притом ток параллелен оси, т. е. перпендикулярен к площади сечения. В таком случае из уравнения (1) и из условия, что в случае установившегося Э. тока количество электричества, протекающее в единицу времени через какое-либо сечение, должно быть одно и то же для всех сечений, легко получить следующее уравнение:

y

= (V1 — V2)/[(1/ λ)(l/s)] ... (2).

Здесь у есть сила тока, т. е. количество электричества, протекающее через данный проводник в единицу времени; V1 — V2 есть разность потенциалов на концах линейного проводника. Знаменатель (1/λ)(l/s) — есть гальваническое сопротивление проводника. Как видно, сопротивление проводника тем больше, чем больше его длина l и чем меньше его сечение s. Величина 1/λ есть величина, обратная удельной электропроводности. Она носит название удельного сопротивления.

Формула (2) и выражает собой закон Ома.

Если ток проходит по проводнику однородному, но состоящему из нескольких последовательных частей с сопротивлениями r1, r2, r3... rn, то сила тока у будет выражаться формулой

y

= (V1 — V2)/(r1, r2, r3 ... rn)... (2').

Здесь V1 — потенциал в начале первого проводника, V2 — потенциал в конце последнего. Если ток проходит по разнородным проводникам, то надо принимать во внимание электродвижущие силы, возникающие в местах соприкосновения разнородных веществ, и формула Ома напишется таким образом:

здесь V1 — потенциал в начале рассматриваемой цепи, а V2 — потенциал в конце ее. Нетрудно вывести отсюда, что сила тока в замкнутой цепи, состоящей из элемента и провода, соединяющего полюсы элемента, будет выражаться формулой:

y

= E/(W + R),

где E — электродвижущая сила элемента, W — сопротивление элемента, R — сопротивление провода.

Приложимость закона Ома чрезвычайно велика. Проверки, предпринятые рядом лиц, в общем подтвердили этот закон. Опыты над Э. током в газах показали, что и при токах в газах не наблюдается пропорциональности между величинами у и E, как следовало бы по закону Ома. Дж. Дж. Томсон интерпретировал это явление, наблюденное многими лицами. Все вышеизложенное относится к тому случаю, когда оба металла, т. е. полюсы элемента, соединяет только один проводник или же ряд последовательно соединенных проводников. Если же ток разветвляется в ряд отдельных проводников, то для определения силы тока в каждой ветви надо пользоваться законами Кирхгофа. Законов Кирхгофа два.

1) Алгебраическая сумма сил токов во всех линейных проводниках, пересекаю щихся в одной точке, равна нулю.

Напр. (фиг. 1) i1 + i2 + i3 — i4 — i5 = 0

или i1 + i2 + i3 = i4 + i5

2) В каждом замкнутом контуре, выделенном мысленно из данной сети проводников, алгебраическая сумма, составленная из произведений сил тока в ветвях данного контура на сопротивления в тех же ветвях, равна алгебраической сумме электродвижущих сил, расположенных в ветвях рассматриваемого контура.

Σ ikrk = Σ Ek.

На формуле Ома и ее следствиях основаны главнейшие способы определения силы токов, разностей потенциалов и электродвижущих сил и, наконец, удельных сопротивлений и сопротивлений проводников. Заметим, что вышеприведенные выражения для формулы Ома относятся к току уже установившемуся. В момент возникновения тока в проводнике и в момент исчезновения сила тока будет выражаться более сложными формулами, в которых приняты во внимание экстратоки замыкания и, соответственно, размыкания, возникающие благодаря самоиндукции цепи.

Перечисляя в начале статьи главнейшие свойства Э. тока, многим из которых посвящены отдельные статьи, мы, конечно, должны были начать с нагревания проводников. Ток, проходя по проводникам, нагревает их. Количество теплоты, выделяемое данным током в данной проволоке, прямо пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению проводника, а также продолжительности прохождения тока. Так формулируется закон Джоуля-Ленца. Заметим, что закон Джоуля-Ленца очень просто вытекает из закона Ома и из выражения для энергии Э. тока. Работа, которую ток может совершить в единицу времени, пропорциональна произведению из его силы тока на электродвижущую силу: A = cei (см. Электромагнетизм и Индукция). Ток нагревает провод, т. е. его Э. энергия переходит в тепловую. Следовательно, количество теплоты Q, выделенное током в единицу времени, должно быть также пропорционально произведению eiQ = c1ei, но e = ir; следовательно, Q = c1i2r, а это и есть закон Джоуля-Ленца.

Э. ток обладает известным запасом энергии, и эта энергия чрезвычайно многообразно и легко переходит во все прочие виды энергии. Замечу, что на этом энергетическом взгляде на электричество основана возможность подсчета электродвижущей силы гальванического элемента. В элементе совершается химическая работа. Эта работа переходит в электрическую энергию. Механизм передачи безразличен. Работа полученная определяется работой затраченной. Исходя из подобных соображений, Гельмгольц дал формулу для электродвижущей силы элемента, воспользовавшись для этого принципом свободной энергии, введенным им в термодинамику. Этот подсчет не предрешает никаких теорий о сущности гальванического тока. Основанный исключительно на из опыта взятых численных соотношениях, он останется верен при всех теориях.

Остается только вкратце рассмотреть различные взгляды на причину электризации при соприкосновении. Таких взглядов существует, в сущности, два. Одни ученые говорят, что электризация при соприкосновении есть явление физическое. Может быть, при соприкосновении двух металлов происходит какая-либо деформация в эфире, сопровождаемая электризацией металлов. Гельмгольц, которого, вообще говоря, можно причислить к сторонникам этой гипотезы, выражает свое мнение таким образом. Все явления в проводниках первого рода могут быть объяснены, исходя из предположения, что различные химические элементы различно притягивают оба электричества и что эти силы притяжения действуют только на неизмеримо малых расстояниях, в то время как электричества действуют друг на друга также и на более значительных расстояниях. Электризация при контакте объясняется, таким образом, разностью в притяжениях, которые прилежащие к месту контакта части металла оказывают на электричества. Любопытно, что взгляды эти не так далеки от взглядов современных сторонников электронной теории. Стоит только слово "электричество" заменить словом "электрон" (см. Электронная теория). Контактная теория нашла себе подтверждение в работах лорда Кельвина и Меррея. Другие ученые полагают, что два металла не обладают электризацией, если не действуют химически друг на друга или если между ними нет слоя влаги, окислов и т. д. Таким образом, всякие два металла, электризующиеся при контакте, в сущности представляют из себя гальванический элемент. Заметим, что и первая, контактная теория не отрицает вовсе роли промежуточной среды, не приписывая ей только первенствующего значения. Что касается самого процесса проводимости электричества в проводниках, то известно, что проводимость проводников второго рода, т. е. электролитов, объясняется таким образом. Ток разлагает нейтральную молекулу электролита на две части, два иона. Положительно заряженный катион идет к катоду, а отрицательно заряженный анион — к аноду Это передвижение совершается под влиянием электрических сил. Известно, что весьма большое количество электрических явлений в газах удалось объяснить, обобщив идею электролитической диссоциации, первоначально принятую для жидкостей, и на газы. Проводники первого рода стояли в стороне. Понятно поэтому, что необходимо было сделать попытку распространить это же обобщение и на металлы. Это обобщение было сделано несколькими лицами. В частности, Дж. Дж. Томсон высказал такой взгляд. В металлах ток проводится свободными корпускулами (то же, что электроны), которые движутся в металле в виде идеального газа. Томсон вывел из своих рассмотрений формулу зависимости сопротивления проводника от магнитного поля. Эта формула хорошо подтвердилась в опытах Паттерсона (см. Электропроводность). В заключение нельзя не сказать несколько слов об удивительно изящной осмотической теории гальванического элемента, высказанной Нернстом. Я буду краток (подробности в ст. Электрохимия). Если мы погрузим в какой-либо раствор металл, то этот металл начнет растворяться; при этом металл переходит в раствор не иначе, как в виде положительных ионов. Это растворение совершается с известной силой (electrolytische L ö sungstension). Однако как только ионы металла начнут растворяться, тотчас же возникает сила, противодействующая этому растворению. Благодаря выделению положительных ионов металл зарядится —, жидкость +. Вследствие этого дальнейшее выделение ионов металла будет затруднено, и уже выделившиеся ионы будут испытывать силу, стремящуюся возвратить их к металлу. Благодаря значительной плотности заряда иона эта сила достигнет громадной величины раньше, чем сколько-нибудь заметное количество металла перейдет в раствор. При этом возможны два случая. 1) Установится подвижное равновесие. Это и есть случай, когда говорят, что металл не растворяется. 2) Возможно, что заряды, происшедшие при растворении, станут настолько велики, что притянут из раствора какой-либо другой положительный ион. Это происходит при погружении железа в медный купорос; железные ионы переходят в раствор, а медные оседают на железе. Рассмотрим, как на основании только что приведенных соображений можно объяснить возникновение электродвижущей силы в элементе Даниэля. Пусть цинковый стержень опущен в цинковый купорос, а медный — в медный купорос.

Пока цинк и медь не соединены между собой проводником, невозможен переход цинковых или медных ионов в раствор, так как возникающие заряды очень быстро воспрепятствуют этому. Однако дело изменится, если соединить медь и цинк проводником, так как тогда будут выравниваться заряды на металлах, вследствие чего один металл будет растворяться, а другой будет осаждаться. Реакция будет происходить таким образом, что металл с большей силой растворения (в данном случае Zn) будет переводить свои ионы в раствор, а металл с меньшей силой растворения (Сu) будет извлекать ионы из раствора. Однако переход ионов из цинка в раствор и выделение медных ионов из раствора на медный электрод имеет своим последствием в наружной цепи передвижение электричества от меди к цинку, т. е. возникновение Э. тока. На применениях вышеизложенных соображений к частным вопросам, на концентрационном элементе и т. д. мы не останавливаемся, отсылая читателей к ст. Электрохимия.

К. Б.

упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц или заряженных макроскопических тел. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц; если ток создаётся отрицательно заряженными частицами (например, электронами), то направление тока считают противоположным направлению движения частиц.

Различают Э. т. проводимости, связанный с движением заряженных частиц относительно той или иной среды (т. е. внутри макроскопических тел), и Конвекционный ток— движение макроскопических заряженных тел как целого (например, заряженных капель дождя).

О наличии Э. т. в проводниках можно судить по тем действиям, которые он производит: нагреванию проводников, изменению их химического состава, созданию магнитного поля. Магнитное действие тока проявляется у всех без исключения проводников; в сверхпроводниках (См. Сверхпроводники) не происходит выделения теплоты, а химическое действие тока наблюдается преимущественно в электролитах (См. Электролиты). Магнитное поле порождается не только током проводимости или конвекционным током, но и переменным электрическим полем в диэлектриках и вакууме. Величину, пропорциональную скорости изменения электрического поля во времени, Дж. К. Максвелл назвал током смещения (См. Ток смещения). Ток смещения входит в Максвелла уравненияна равных правах с током, обусловленным движением зарядов. Поэтому полный Э. т., равный сумме тока проводимости и тока смещения, может быть определён как величина, от которой зависит интенсивность магнитного поля.

Количественно Э. т. характеризуется скалярной величиной — силой тока (См. Сила тока)1и векторной величиной — плотностью электрического тока (См. Плотность электрического тока)j. При равномерном распределении плотности тока по сечению проводника сила тока

где q_o — заряд частицы, n — концентрация частиц (число частиц в единице объёма), — средняя скорость направленного движения частиц, S — площадь поперечного сечения проводника.

Для возникновения и существования Э. т. необходимо наличие свободных заряженных частиц (т. е. положительно или отрицательно заряженных частиц, не связанных в единую электрически нейтральную систему) и силы, создающей и поддерживающей их упорядоченное движение. Обычно силой, вызывающей такое движение, является сила со стороны электрического поля внутри проводника, которое определяется электрическим напряжением (См. Электрическое напряжение) на концах проводника. Если напряжение не меняется во времени, то в проводнике устанавливается Постоянный ток, если меняется, — Переменный ток.

Важнейшей характеристикой проводника является зависимость силы тока от напряжения — Вольтамперная характеристика. Она имеет простейший вид для металлических проводников и электролитов: сила тока прямо пропорциональна напряжению (Ома закон).

В зависимости от способности веществ проводить Э. т. они делятся на Проводники, Диэлектрики и Полупроводники.В проводниках имеется очень много свободных заряженных частиц, а в диэлектриках — очень мало. Поэтому сила тока в диэлектриках крайне мала даже при больших напряжениях, и они служат хорошими Изоляторами. Промежуточную группу составляют полупроводники.

В металлах свободными заряженными частицами — носителями тока являются электроны проводимости, концентрация которых практически не зависит от температуры и составляет 10²²—10²³ см^-3. Их совокупность можно рассматривать как «электронный газ». Электронный газ в металлах находится в состоянии вырождения (см. Вырожденный газ), т. е. в нём отчётливо проявляются квантовые свойства. Квантовая теория металлов (см. Твёрдое тело) объясняет зависимость электрического сопротивления металлов от температуры (линейное увеличение с ростом температуры) и прямую пропорциональность между силой тока и напряжением (см. Металлы).

В электролитах Э. т. обусловлен направленным движением положительных и отрицательных ионов. Ионы образуются в электролитах в результате электролитической диссоциации (См. Электролитическая диссоциация). С ростом температуры число молекул растворённого вещества, распадающихся на ионы, увеличивается и сопротивление электролитов падает. При прохождении тока через электролит ионы подходят к электродам и нейтрализуются. Масса выделившегося на электродах вещества определяется законами электролиза Фарадея.

Газы из нейтральных молекул являются диэлектриками. Э. т. проводят лишь ионизованные газы — Плазма. Носителями тока в плазме служат положительные и отрицательные ионы (как в электролитах) и свободные электроны (как в металлах). Ионы и свободные электроны образуются в газе в результате сильного нагревания или внешних воздействий (ультрафиолетового излучения (См. Ультрафиолетовое излучение), рентгеновских лучей (См. Рентгеновские лучи), при соударениях быстрых электронов с нейтральными атомами или молекулами и т. д.; см. Ионизация).

Э. т. в электровакуумных приборах (электронных лампах, электроннолучевых трубках и т. д.) создаётся потоками электронов, испускаемых нагретым электродом — катодом (см. Термоэлектронная эмиссия). Электроны ускоряются электрическим полем и достигают другого электрода — анода.

В полупроводниках носителями тока являются электроны и дырки (См. Дырка).

Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М., 1976, гл. 3, 6; Калашников С. Г., Электричество, 4 изд., М., 1977 (Общий курс физики), гл. 6, 14—16, 18.

Г. Я. Мякишев.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК - направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц: электронов, ионов и др. Условно за направление электрического тока принимают направление движения положительных зарядов.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц: электронов, ионов и др. Характеризуется направлением и силой тока. Условно за направление электрического тока принимают направление движения положительных зарядов.

electric current заряжать электрическим током ≈ to electrify убивать электрическим током ≈ to electrocute

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

упорядоченное (направленное) движение электрически заряж. ч-ц или заряж. макроскопич. тел. За направление тока принимают направление движения положительно заряж. ч-ц; если ток создаётся отрицательно заряж. ч-цами (напр., эл-нами), то направление тока считают противоположным направлению движения ч-ц. Различают Э. т. проводимости, связанный с движением заряж. ч-ц относительно той или иной среды (т. е. внутри макроскопич. тел), и конвекционный ток — движение макроскопич. заряж. тел как целого (напр., заряж. капель дождя).

О наличии Э. т. в проводниках можно судить по действиям, к-рые он производит: нагреванию проводников, изменению их хим. состава, созданию магн. поля. Магн. действие тока проявляется у всех без исключения проводников; в сверхпроводниках не происходит выделения теплоты, а хим. действие тока наблюдается преим. в электролитах. Магн. поле порождается не только током проводимости или конвекц. током, но и перем. электрич. полем в диэлектриках и вакууме. Величину, пропорц. скорости изменения электрич. поля во времени, Дж. Максвелл назвал током смещения. Ток смещения входит в Максвелла уравнения на равных правах с током, обусловленным движением зарядов. Поэтому полный Э. т., равный сумме тока проводимости и тока смещения, определяет создаваемое им магн. поле.

Количественно Э. т. характеризуется скалярной величиной — силой тока I и векторной величиной — плотностью электрического тока у. При равномерном распределении плотности тока по сечению проводника

I=jS=q0nv=S,

где q0 — заряд ч-цы, n — число ч-ц в ед. объёма, v= — ср. скорость направл. движения ч-ц, S — площадь поперечного сечения проводника.

Для возникновения и существования Э. т. необходимо наличие свободных заряж. ч-ц (т. е. положит. или отрицат. заряж. ч-ц, не связанных в единую электрически нейтр. систему) и силы, создающей и поддерживающей их упорядоч. движение. Обычно такой силой явл. сила со стороны электрич. поля внутри проводника, к-рое определяется электрич. напряжением на концах проводника. Если напряжение не меняется во времени, то в проводнике устанавливается постоянный ток, если меняется — переменный ток.

Важнейшей хар-кой проводника явл. зависимость силы тока от напряжения —вольтамперная хар-ка. Для металлич. проводников и электролитов она определяется Ома законом.

Способность в-в пропускать Э. т. характеризуется электропроводностью (или электрическим сопротивлением).

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК (обозначение I), движение ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ, обычно - поток ЭЛЕКТРОНОВ по ПРОВОДНИКУ или ионов по ЭЛЕКТРОЛИТУ либо в газовой среде. Условлено считать, что ток движется от положительного конца цепи (АНОДА) к отрицательному (КАТОДУ), хотя на самом деле электроны движутся по проводнику в противоположном направлении. Ток измеряют в АМПЕРАХ. Постоянный ток движется непрерывно в одном и том же направлении, переменный регулярно меняет направление. Частоту переменного тока измеряют в ГЕРЦАХ (Гц). Частота тока, применяемого для бытовых нужд, различна в разных районах мира (в Европе - 50 Гц, в Северной Америке - 60 Гц).

электри́ческий ток

направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц: электронов, ионов и др. Условно за направление электрического тока принимают направление движения положительных зарядов.

* * *

ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ ТОК, направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц: электронов(см. ЭЛЕКТРОН (частица)), ионов(см. ИОНЫ) и др. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц; если ток создается отрицательно заряженными частицами (например, электронами), то направление тока считают противоположным направлению движения частиц.

Различают электрический ток проводимости, связанный с движением заряженных частиц относительно той или иной среды (т. е. внутри макроскопических тел), и конвекционный ток(см. КОНВЕКЦИОННЫЙ ТОК) — движение макроскопических заряженных тел как целого (например, заряженных капель дождя).

Если в цепи устанавливается электрический ток, то это означает, что через поперечное сечение проводника(см. ПРОВОДНИКИ) все время переносится электрический заряд. Заряд, перенесенный в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока(см. СИЛА ТОКА). Сила тока равна отношению величины заряда, переносимого через поперечное сечение проводника за определенный интервал времени, к продолжительности этого интервала. Если сила тока и его направление со временем не меняется, то ток называют постоянным током(см. ПОСТОЯННЫЙ ТОК).

Для возникновения и существования электрического тока необходимо наличие свободных положительно или отрицательно заряженных частиц, не связанных в единую электрически нейтральную систему, и силы, создающей и поддерживающей их упорядоченное движение. Обычно силой, вызывающей такое движение, является сила со стороны электрического поля внутри проводника, которая определяется электрическим напряжением(см. НАПРЯЖЕНИЕ (электрическое)) на концах проводника.

Важнейшей характеристикой проводника является зависимость силы тока от напряжения — вольт-амперная характеристика(см. ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА). Она имеет простейший вид для металлических проводников и электролитов: сила тока прямо пропорциональна напряжению (Ома закон(см. ОМА ЗАКОН)).

Протекая по веществу, электрический ток может оказывать магнитное, тепловое, химическое воздействие. Магнитное действие заключается в возникновении магнитного поля, это действие является всеобщим, проявляется у всех без исключения проводников. Тепловое действие электрического тока заключается в нагреве вещества, через которое протекает ток (исключение — сверхпроводники(см. СВЕРХПРОВОДНИКИ), в которых выделения теплоты не происходит). Химическое действие наблюдается преимущественно в электролитах и заключается в протекании химических реакций под действием электрического тока (например, при электролизе(см. ЭЛЕКТРОЛИЗ)).

Максвеллом введено понятие полного тока, который, в соответствии с его теорией всегда замкнут: на концах проводника обрывается лишь ток проводимости, а в диэлектрике(см. ДИЭЛЕКТРИКИ) (вакууме) между концами проводника имеется ток смещения(см. ТОК СМЕЩЕНИЯ), который замыкает ток проводимости. Поэтому плотность полного электрического тока j_полн равна сумме плотности тока проводимости j и плотности тока смещения j_см, и определяет создаваемое им магнитное поле.

J_полн = j +?D/?t

Способность веществ проводить электрический ток очень сильно различается для разных материалов и характеризуется электропроводностью(см. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ). Проводники(см. ПРОВОДНИКИ), благодаря наличию в них большого количества подвижных заряженных частиц — носителей заряда, хорошо проводят электрический ток. Концентрация носителей заряда в диэлектриках(см. ДИЭЛЕКТРИКИ) крайне мала, и даже при больших напряжениях они служат хорошими изоляторами. В металлах(см. МЕТАЛЛЫ) свободными заряженными частицами — носителями тока — являются электроны проводимости, концентрация которых практически не зависит от температуры и составляет 10²²-10²³ см^-3. В электролитах(см. ЭЛЕКТРОЛИТЫ) электрический ток обусловлен направленным движением положительных и отрицательных ионов, образующихся в результате электролитической диссоциации.

Газы из нейтральных молекул являются диэлектриками. Электрический ток проводят лишь ионизованные газы — плазма(см. ПЛАЗМА). Носителями тока в плазме служат положительные и отрицательные ионы (как в электролитах) и свободные электроны (как в металлах).

всякое упорядоченное движение электрич. зарядов (заряж. частиц или тел). По физ. природе различают: 1) Э. т. проводимости - упорядоченное движение носителей тока, возникающее в проводнике или ПП под действием электрич. поля; 2) Э. т. конвекционный - движение заряж. частиц и тел в вакууме или вереде, не обладающей электрич. проводимостью; 3) Э. т. поляризации - движение связанных заряж. частиц в диэлектрике при изменении поляризации диэлектрика. Мерой Э. т. служат сила тока и плотность тока. Э. т. является источником магнитного поля. При рассмотрении источников магн. поля различают: макроскопические токи - Э. т. проводимости и конвекционные; молекулярные токи - мнкротоки, соответствующие движению электронов в атомах, молекулах и ионах, образующих среду; ток смещения. См. также Переменный ток, Постоянный ток.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК — ток переменный, ток постоянный, ток электрический.