Acuzațiile, densitatea de încărcare
Conceptul de sarcină electrică nu va fi considerată a fi determinată. Cursul general de fizica oferă o idee a faptelor pe care se formează conceptul de încărcare. Încărcați deoarece cantitatea fizică indicată prin simbolul q și se măsoară în coulombi (Cl).
Este cunoscut faptul că taxa este discret, cea mai mică valoare absolută a taxa Elemental aparține particulelor - electroni. Electrodinamică este macroscopică, adică, având în vedere efectul imens - sume „practic infinit“ de particule încărcate. Mediu este solid, iar curenții și taxe - distribuite în mod continuu, în cea mai mare parte.
q distribuția de încărcare într-un volum V este caracterizat prin # 961;, care determină cantitatea de încărcare pe unitatea de volum numită densitate de încărcare în vrac (17):
Încărcați distribuit într-o cantitate determinată de integrala peste densitatea în vrac:
Figura 17 - Determinarea densității de încărcare volum
Teoria câmpului electromagnetic se aplică, de asemenea, conceptul de densitate de sarcină de suprafață. În multe cazuri, mai ales în cazul în care frecvența câmpului este mare, taxa este concentrată într-un strat foarte subțire de la suprafața corpului. Modele matematice considera, astfel că taxa devine pur suprafață (grosimea stratului tinde la zero). Taxa în acest caz, este definit ca (figura 18)
unde # 958; - densitatea de încărcare de suprafață
Figura 18 - Suprafata densitatea de sarcină
În cele din urmă, o încărcare liniară, adică distribuite de-a lungul liniei l (de exemplu, un fir de încărcare rază infinit de mică, 19) se calculează ca
unde # 964; o densitate de încărcare liniară
Figura 19 - Densitatea de încărcare liniară
Empiric un set de legi fundamentale ale naturii: legea conservării sarcinii electrice a sarcinii electrice nu este distrusă și nu este creată din nimic, ea poate fi redistribuite numai între organismele cu contactul lor direct.
Curentul electric (curentul de conducere) - a dispus mișcarea de sarcini libere sub influența unui câmp electric.
Să considerăm un sistem în care o graniță între vid și substanța conductivă a rezumat doi electrozi conectați la o sursă de curent electric (Figura 20). Este evident că liniile de curent sunt distribuite în interiorul materialului, astfel încât cea mai mare parte va trece prin regiunea de rezistență minimă a curentului; o parte mult mai mică desprins adânc în organism.
Figura 20 - Determinarea conceptelor de densitate de curent
Figura arată că, pentru o descriere exhaustivă a stării sistemului nu este suficient pentru a specifica doar magnitudinea curentului. care curge într-un circuit extern. Este necesar să existe informații despre intensitatea și direcția de mișcare a purtătorilor de sarcină în fiecare punct al regiunii. În acest scop, a făcut să se introducă conceptul de densitatea de curent de conducere. definind-dupa cum urmeaza (Figura 21): densitatea aparentă a curentului de încărcare, care trece în unitatea de timp prin unitatea de suprafață a suprafeței perpendiculare pe liniile de curent.
Figura 21 - Flux de curent prin suprafața S
Izolați în interiorul corpului prin care curge curentul, suprafața laterală tubului care constă din raționalizează. particule încărcate în mișcare nu se intersectează peretele tubului. Luați în considerare încărcătura purtată de particule prin secțiunea transversală perpendiculară pe tub. Viteza particulelor Th este notat cu vectorul. și taxa de ei -. Fie numărul total de particule într-un volum egal. Apoi, din volumul prin zona în timpul tuturor particulelor transporta o taxă egală. unde - vectorul unitate normală la suprafață. Apoi. în cazul în care - un volum al vectorului densității curentului. În cazul în care viteza de transport egală cu media. atunci. în cazul în care - volumul densitatea de încărcare în cea mai mare parte. Astfel, într-o unitate de timp prin unitatea de suprafață. perpendicular pe liniile de curent, taxa este transferat. definită ca densitatea de curent de volum. Unitatea este A / m2.
Împreună cu densitatea de curent de volum, conceptele liniare și de suprafață densitatea curentului.
Curentul electric este definit ca vectorul debitului volumetric al densității de curent peste suprafața:
Aici - un vector care reprezintă o suprafață de suprafață elementară. Astfel, curentul de încărcare prin care trece pe secundă. Unitate de măsură curentă este Amperi :.
Lăsați volumul corpului este delimitat de o suprafață închisă și prin aceea că volumul taxei. Dacă taxa nu rămâne constantă (adică, creșteri sau scăderi), atunci trebuie să se explice că transportatorii traversează suprafața. Cu alte cuvinte, curentul trece prin suprafață și amploarea acesteia trebuie să fie conectat cu raportul de încărcare
adică, cu o scădere a curentului de încărcare este pozitiv. Având în vedere că taxa în volumul definit de densitatea în vrac ca. putem scrie:
Această expresie se numește legea conservării sarcinii electrice sub formă integrală sau ecuația de continuitate în formă integrală.