A díjak, a töltéssûrûség

A koncepció az elektromos töltés nem tekinthető meg kell határozni. Az általános fizika persze ad ötletet a tényeket, amelyekre a koncepció egy töltés keletkezik. Töltését, ha a fizikai mennyiség által jelzett szimbólum Q és mértékegysége a coulomb (Cl).

Köztudott, hogy a töltés diszkrét, a legkisebb abszolút értéke elemi töltés tartozik részecske - elektron. Elektrodinamika az makroszkopikus, azaz figyelembe véve a hatása óriási - „gyakorlatilag végtelen” mennyiségű töltött részecskék. Közepes szilárd, és áramok és díjat - folyamatosan eloszlik a ömlesztve.

q töltés eloszlásának a V térfogata jellemzi # 961;, amely meghatározza a töltés mennyisége egységnyi térfogatú úgynevezett ömlesztett töltéssűrűség (17):

Töltés elosztott mennyiségben által meghatározott integrál térfogatsűrűség:

17. ábra - mennyiségének meghatározásakor töltéssűrűség

Az elektromágneses mező elmélete is érvényes koncepcióját felületi töltés sűrűség. Sok esetben, különösen akkor, ha a frekvencia a mező nagy, a töltés koncentrálódik egy nagyon vékony réteg felületén a test. A matematikai modellek tehát azt az töltés válik tisztán felületi (rétegvastagság nullához). A töltés ebben az esetben a meghatározás szerint (18. ábra)

ahol # 958; - a felületi töltéssűrűség

18. ábra - felületi töltéssűrűség

Végül, egy lineáris töltés, azaz elosztott vonal mentén l (például egy töltés huzal végtelenül kis sugarú, 19) a következőképpen számítjuk

ahol # 964; lineáris töltéssûrûség

19. ábra - A lineáris töltéssűrűség

Empirikusan egy sor alapvető természeti törvények: a törvény megőrzése elektromos töltés az elektromos töltés nem pusztul, és nem jön létre a semmiből, akkor szét kell osztani csak a szervek között, mivel közvetlen kapcsolatot.

Az elektromos áram (a vezetési áram) - rendezett mozgása szabad töltések hatására egy elektromos mező.

Tekintsünk egy rendszerben, amelyben egy közötti határvonal és vákuumban a vezetőképes anyag foglalta két elektróda csatlakozik egy elektromos áramforrás (20. ábra). Nyilvánvaló, hogy a jelenlegi vonalak vannak elosztva az anyagot oly módon, hogy a legnagyobb része áthalad a régió a legkisebb ellenállás az áram; sokkal kisebb részét ágazott mélyen a testbe.

20. ábra - meghatározása az áramsűrűség fogalmak

Az ábra azt mutatja, hogy egy teljes leírást a rendszer állapotát, nem elegendő, hogy meghatározza csak az áram nagyságának. áramló külső áramkörben. Szükséges, hogy a tájékoztatás a intenzitása és mozgási iránya a töltéshordozók minden pontján a régióban. Ebből a célból tette, hogy a koncepció a vezetési áramsűrűség. való meghatározása az alábbiak szerint (21. ábra): a térfogatsűrűsége a töltőáramot, amely átmegy a egységnyi idő révén egységnyi területen a felületre, amely merőleges a jelenlegi vonalak.

21. ábra - átfolyó áram S felület

Isolate a szervezetben, amelyen keresztül az áram, a cső oldalfelülete amely egyszerűsíti. Töltött részecske mozgásban nem metszi a cső falán. Tekintsük a töltés által szállított részecskék a keresztmetszete merőleges a cső. Th részecskesebesség jelöli a vektor. és az ő ellenében -. Legyen a teljes részecskék száma térfogata megegyezik. Ezután, a hangerőt a területen során a részecskék mindegyike hordoz töltést egyenlő. ahol - az egység vektor felületre merőleges. Aztán. ahol - a kötet a áramsűrűség vektor. Ha a fuvarozó sebesség egyenlő az átlag. akkor. ahol - az a térfogat töltéssűrűsége a ömlesztve. Így egy egységnyi idő alatt át egységnyi területen. merőleges a jelenlegi vonalak, töltés át. definiáljuk, mint a mennyiség áramsűrűség. Az egység az az A / m 2.

Együtt a hangerő áramsűrűség, a fogalmak egyenes és felületi áramsűrűség.

Az elektromos áram meghatározása a térfogatáram vektor áramsűrűség az egész felület:

Itt - a vektor ábrázoló elemi terület felülete. Így a töltőáramot áthaladó másodpercenként. Az aktuális mérési egység amper :.

Hagyja, hogy a kötet a test által határolt zárt felületen, hogy a kötet a díjat. Ha a töltés nem állandó marad (azaz nő vagy csökken), akkor meg kell magyarázni, hogy a hordozók át a felületet. Más szóval, áram folyik át a felületet, és nagysága kell csatlakoztatni a töltés aránya

azaz a csökkenés a töltőáram pozitív. Mivel a töltés által meghatározott térfogatot a sűrűség, mint egy. felírhatjuk:

Ez a kifejezés az úgynevezett megmaradási törvénye elektromos töltés a beépített formában, vagy a folytonosság egyenlet integrál formájában.