imported>Q-bit array: откат правок 95.104.167.234 (обс.) к версии Wikisaurus

2026-02-20T16:11:09Z

откат правок 95.104.167.234 (обс.) к версии Wikisaurus

Новая страница

{{Значения|Сила (значения)}}
{{Физическая величина
| Название = Сила тока
| Символ = <math>\ I</math>, <math>\ J</math>
| Размерность = I
| СИ = [[Ампер|А]]
| Примечания = [[скалярная величина]]
}}
{{Электродинамика}}
'''Сила тока''', также просто '''''ток''''' — скалярная [[физическая величина]], равная отношению [[Электрический заряд|электрического заряда]] <math>dQ</math>, прошедшего через определённую поверхность за бесконечно малый промежуток [[время|времени]] <math>dt</math>, к длительности этого промежутка{{sfn|ФЭ|1994|с=496}}{{sfn|БЭСФ|1998|с=677}}<ref>{{Книга|автор={{nobr|Мякишев Г. Я.,}}|заглавие=Физика. 10 класс : учеб. для общеобразовательны. учреждений: базовый и просил. уровня|ответственный=|год=2010|издание=19-е изд.|место=М.|издательство=Просвещение|страницы=290|страниц=366|isbn=978-5-09-022776-6}}</ref>:
: <math>I=\frac{dQ}{dt}</math>
В качестве поверхности обычно рассматривается сечение проводника.

Выбор буквенного обозначения соответствует французскому названию величины ({{lang-fr|intensité du courant}}); реже используется символ <math>J</math>.

Сила тока в [[СИ|Международной системе единиц (СИ)]] измеряется в [[ампер]]ах (обозначение: А), ампер является одной из семи [[Основные единицы СИ|основных единиц СИ]]. 1 А = 1 [[кулон|Кл]]/[[секунда|с]].

Понятие силы тока широко используется в задачах [[электротехника|электротехники]] и [[схемотехника|схемотехники]]. Величина <math>I</math> входит в [[закон Ома]] для участка [[Электрическая цепь|цепи]].

Несмотря на наличие слова «сила» в наименовании понятия, сила тока [[Сила (физика)|не является силой]] ни по смыслу, ни по размерности.

== Сила тока и плотность тока ==
Сила тока связана с [[Плотность тока|плотностью тока]] через соотношение
: <math> I = \int\vec{j}\cdot d\vec{S} </math>.
Точка означает [[скалярное произведение]], <math>d\vec{S}</math> — векторный элемент площадки (элемент площади поверхности <math>dS</math>, домноженный на [[единичный вектор]] [[Нормаль|нормали]] к ней <math>\vec{e}_n</math>) а интегрирование выполняется по всей площади сечения. В простейшем случае, когда ток течёт равноплотно, а сечение перпендикулярно плотности тока (то есть <math>\vec{j}\parallel\vec{e}_n</math>) будет <math>I = j\,S</math>.

Силой тока чаще оперируют в технических приложениях, а плотностью тока — в физических задачах, посвящённых анализу поведения [[носители заряда|носителей заряда]].

== Происхождение тока ==
За протекание тока ответственно упорядоченное движение заряженных частиц, в роли которых обычно выступают [[электрон]]ы, [[ион]]ы или [[дырка|дырки]]. Плотность тока представляет собой [[плотность потока]] этих частиц. Она зависит от их [[Электрический заряд|заряда]] <math>q</math>, [[концентрация частиц| концентрации]] <math>n</math> и средней скорости упорядоченного движения <math> \vec{v}_{av}</math>. Если наличествует только один сорт частиц, то<ref>{{книга |автор = [[Сивухин, Дмитрий Васильевич|Сивухин Д. В.]] |заглавие =Общий курс физики |ответственный = |ссылка = |место =М. |издательство =[[Физматлит]] |год =2004 |том =III. Электричество |страниц =656 |страницы =173—174 |isbn = 5-9221-0227-3}}</ref> <math>\vec{j} = qn\vec{v}_{av}</math>. Сила тока является [[Поток векторного поля|потоком]] вектора <math>\vec{j}</math>.

== Постоянный и переменный ток ==
Если <math>I</math> не меняется со временем, ток называется [[Постоянный ток|постоянным]], а при наличии зависимости <math>I(t)</math> — переменным.

В случае [[Переменный ток|переменного тока]] различают мгновенную силу тока <math>I=dQ/dt</math>, среднюю (за некоторый конечный промежуток времени <math>\Delta t</math>) силу тока <math>I_{av}=\Delta Q/\Delta t</math>, амплитудную (пиковую) силу тока <math>I_m</math> и [[Действующее значение переменного тока|эффективную силу тока]] (равную силе постоянного тока, который выделяет такую же мощность) <math>I_{eff} = (T^{-1}\int I^2(t)dt)^{1/2}</math>, где <math>T</math> — достаточно большое время интегрирования.

== Закон Ома ==
[[Файл:Закон Ома (перерисованный).png|thumb|190px]]
По [[Закон Ома|закону Ома]] сила тока <math>I</math> для участка цепи пропорциональна приложенному к участку цепи [[Электрическое напряжение|напряжению]] <math>U</math> и обратно пропорциональна [[Электрическое сопротивление|сопротивлению]] <math>R</math> проводника этого участка цепи:
: <math>I = \frac{U}{R}</math>.
По закону Ома для полной цепи,
: <math>I = \frac{\varepsilon}{R+r}</math>,
где <math>r</math> — [[внутреннее сопротивление]] источника [[Электродвижущая сила|электродвижущей силы]] <math>\varepsilon</math>.

[[Электрическая мощность|Мощность]], выделяемая на омической нагрузке, рассчитывается как
: <math> P = U I </math>.
Пользуясь законом Ома, её можно выразить через другие величины. На представленной здесь круговой диаграмме представлена взаимосвязь величин <math>U</math>, <math>I</math>, <math>R</math> и <math>P</math>.

== Измерение силы тока ==
Для измерения силы тока используют специальный прибор — [[амперметр]] (для приборов, предназначенных для измерения малых токов, также используются названия миллиамперметр, микроамперметр, [[гальванометр]]). Его включают в разрыв цепи<ref>Силу переменного тока можно измерять без разрыва цепи с помощью измерительного прибора под названием [[токоизмерительные клещи]]. Современные приборы такого типа могут измерять и силу постоянного тока.</ref> в том месте, где нужно измерить силу тока.
Основные методы [[Измерение|измерения]] силы тока: [[Измерительный механизм#Магнитоэлектрический механизм|магнитоэлектрический]], [[Измерительный механизм#Электромагнитный механизм|электромагнитный]] и косвенный (путём измерения [[Вольтметр|вольтметром]] напряжения на известном сопротивлении).

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{книга |автор = [[Сивухин, Дмитрий Васильевич|Сивухин Д. В.]] |заглавие =Общий курс физики |ответственный = |ссылка = |место =М. |издательство =[[Физматлит]] |год =2004 |том =III. Электричество |страниц =656 |страницы =173—174 |isbn = 5-9221-0227-3}}
* {{Книга|издательство=[[Большая российская энциклопедия (издательство)|Советская энциклопедия]]|isbn=978-5-85270-087-2|заглавие=Физическая энциклопедия|том=4|место=Москва|год=1994|ref=ФЭ}}
* {{Книга|издание=4-е (репр.) изд.|издательство=[[Большая российская энциклопедия (издательство)|Большая российская энциклопедия]]|isbn=978-5-85270-306-4|ответственный=А. М. Прохоров (ред.)|заглавие=Физика: большой энциклопедический словарь|место=Москва|серия=Большие энциклопедические словари|год=1998|ref=БЭСФ}}

{{phys-stub}}

[[Категория:Электрический ток]]

Сила тока - История изменений

imported>Q-bit array: откат правок 95.104.167.234 (обс.) к версии Wikisaurus