Электрическая плотность: Сила и плотность тока. Линии тока

Электрическая плотность — это… Что такое Электрическая плотность?



Электрическая плотность

количество электричества, рассчитанное на единицу объема (объемная плотность) или на единицу поверхности (поверхностная плотность).

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон.
1890—1907.

• Электрическая печь*
• Апсида

Смотреть что такое «Электрическая плотность» в других словарях:

• Электрическая энергия — Электромагнитная энергия  термин, под которым подразумевается энергия, заключенная в электромагнитном поле. Сюда же относятся частные случаи чистого электрического поля и чистого магнитного поля. Эта энергия равна механической работе,… …   Википедия

• плотность электрического потока — электрическое смещение электрическая индукция — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы электрическое… …   Справочник технического переводчика

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ — (обозначение D), плотность ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТОКА на единицу площади …   Научно-технический энциклопедический словарь

• Электрическая индукция — Не следует путать с явлением электростатической индукции. Не следует путать с явлением электромагнитной индукции. Электрическая индукция Размерность L−2TI Едини …   Википедия

• Электрическая мощность — Электрическая мощность  физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Содержание 1 Мгновенная электрическая мощность …   Википедия

• Дуга электрическая —         вольтова дуга, один из видов самостоятельного дугового разряда (См. Дуговой разряд) в газе, в котором разрядные явления сосредоточены в узком ярко светящемся плазменном шнуре. При горизонтальном расположении электродов этот шнур под… …   Большая советская энциклопедия

• давление элегаза минимально допустимое для изоляции и(или) коммутационной способности (или плотность) — 3.1.12 давление элегаза минимально допустимое для изоляции и(или) коммутационной способности (или плотность) : Давление элегаза в Мегапаскалях (абсолютное или избыточное), приведенное к нормальным атмосферным условиям (температура плюс 20 °С,… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Уравнение Дирака — релятивистски инвариантное уравнение движения для би спинорного классического поля электрона, применимое также для описания других точечных фермионов со спином 1/2; установлено П. Дираком в 1928. Содержание 1 Вид уравнения 2 Физический смысл …   Википедия

• Дирака уравнение — Уравнение Дирака квантовое уравнение движения электрона, удовлетворяющее требованиям теории относительности, применимое также для описание других точечных фермионов со спином 1/2; установлено П. Дираком в 1928. Содержание 1 Вид уравнения 2… …   Википедия

• Физико-механические и диэлектрические свойства полиметиленоксида — Плотность, кг/м3 1410 Разрушающее напряжение, МПа при растяжении при сжатии при изгибе 65 70 110 130 125 Относительное удлинение при разрыве, % …   Химический справочник

ПЛОТНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА • Большая российская энциклопедия

• В книжной версии

  Том 26. Москва, 2014, стр. 450

• Скопировать библиографическую ссылку:

  ---

Авторы: Ю. В. Юрьев

ПЛО́ТНОСТЬ ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКОГО ТО́КА, век­тор­ная фи­зич. ве­ли­чи­на, мо­дуль ко­то­рой ра­вен элек­трич. за­ря­ду, про­хо­дя­ще­му за еди­ни­цу вре­ме­ни че­рез еди­нич­ную пло­щад­ку, ори­ен­ти­ро­ван­ную пер­пен­ди­ку­ляр­но к дви­же­нию за­ря­дов. Ес­ли элек­трич. ток вы­зван дви­же­ни­ем за­ря­жен­ных час­тиц с кон­цен­тра­ци­ей $n$, то век­тор П. э. т. $\boldsymbol j=nq\boldsymbol v=ρ\boldsymbol v$, где $\boldsymbol v$ – ср. ско­рость упо­ря­до­чен­но­го дви­же­ния час­тиц, $ρ=nq$ – объ­ём­ная плот­ность элек­три­че­ско­го за­ря­да. На­прав­ле­ние век­тора П. э. т. сов­па­да­ет с на­прав­ле­ни­ем ско­ро­сти по­ло­жи­тель­ных за­ря­дов. При на­ли­чии в сре­де не­сколь­ких ти­пов за­ряжен­ных час­тиц П. э. т. $\boldsymbol j=\sum n_iq_i\boldsymbol v_i=\sum\rho_i\boldsymbol v$, где сум­ми­ро­ва­ние про­из­во­дит­ся по всем час­ти­цам $i$-го ти­па. Мо­дуль П. э. т. мож­но вы­ра­зить че­рез си­лу то­ка $dI$, про­хо­дя­ще­го че­рез по­пе­реч­но ори­ен­ти­ро­ван­ную к дви­же­нию но­си­те­лей то­ка пло­щад­ку пло­ща­дью $dS_⊥:j=dI/dS_⊥$. Ес­ли П. э. т. оди­на­ко­ва по се­че­нию про­вод­ни­ка, то си­ла то­ка рав­на $I=jS$, где $S$ – пло­щадь по­пе­реч­но­го се­че­ния про­вод­ни­ка. В об­щем слу­чае си­ла то­ка че­рез про­из­воль­ную по­верх­ность $S$ оп­ре­де­ля­ет­ся вы­ра­же­ни­ем: $I=\int j_ndS$, где $j_n$ – про­ек­ция $\boldsymbol j$ на нор­маль к эле­мен­ту по­верх­но­сти $dS$, а ин­тег­ри­ро­ва­ние про­из­во­дит­ся по всей по­верх­но­сти $S$.

Для ли­ней­ных од­но­род­ных и изо­троп­ных сред, по­ме­щён­ных в элек­трич. по­ле на­пря­жён­но­стью $\boldsymbol E$, П. э. т. в дан­ной точ­ке оп­ре­де­ля­ет­ся Ома за­ко­ном: $\boldsymbol j=σ\boldsymbol E$, где $σ$ – удель­ная элек­тро­про­вод­ность сре­ды. Рас­пре­де­ле­ние П. э. т. в про­стран­ст­ве обыч­но ха­рак­те­ри­зу­ют с по­мо­щью ли­ний то­ка – ли­ний, ка­са­тель­ные к ко­то­рым в ка­ж­дой точ­ке сов­па­да­ют с на­прав­ле­ни­ем плот­но­сти элек­трич. то­ка.

В СИ П. э. т. из­ме­ря­ет­ся в А/м².

Электрический ток, сила, плотность, условия существования. Источник тока. Курсы по физике

Тестирование онлайн

• Электрический ток. Основные понятия

• Сила, плотность тока

Условия существования тока

Электрический ток — направленное движение заряженных частиц. Направление, в котором движутся положительно заряженные частицы, считается направлением тока. Вещества, в которых возможно движение зарядов, называются проводниками.

В металлах единственными носителями тока являются электроны. Направление тока противоположно направлению движения электронов.

Для существования тока необходимо:
1) наличие свободных заряженных частиц;
2) существование внешнего электрического поля;
3) наличие источника тока — источника сторонних сил.

Характеристики тока

Сила тока — скалярная величина, определяется по формуле

Если ток изменяется, то заряд, прошедший через поперечное сечение проводника, определяется как площадь фигуры, ограниченной зависимостью I(t).

Плотность тока — векторная величина, определяется по формуле

Прибор для измерения силы тока называется амперметром. Включается в сеть последовательно. Собственное сопротивление амперметра должно быть мало, поскольку включение амперметра не должно изменять силу тока в цепи.

В быту «источником тока» часто неточно называют любой источник электрического напряжения (батарею, генератор, розетку), но в строго физическом смысле это не так, более того, обычно используемые в быту источники напряжения по своим характеристикам гораздо ближе к источнику ЭДС, чем к источнику тока.

Примерами источника тока могут являться катушка индуктивности, вторичная обмотка трансформатора. Внутреннее сопротивление источника тока стремится к нулю.

Под действием электрического поля, созданного источником тока, свободные заряды движутся в веществе с некоторой средней скоростью — скорость дрейфа.

ПЛОТНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА — это 📕 что такое ПЛОТНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

— величина, dI, протекающего за единицу временичерез произвольно ориентированный элемент поверхности dS:

dI = jdS. П.э. т.

где — объёмная плотность зарядов, v — скорость движения зарядов. В томслучае, когда имеется неск. сортов заряж. частиц, П. э. т. определяетсякак сумма по всем сортам частиц:

Кол-во электричества, протекающего за единицувремени через всю поверхность, наз. силой тока I:

П. э. т. в СИ измеряется в А/м ²(1 А/м ² = 3 x 10⁵ ед. СГС/с см ²). ВекторП. э. т. в общем случае меняется от точки к точке, образуя векторное поле j(r,t). Для геом. изображения векторного поля П. э. т. вводят линиитока. Линии тока определяются так, чтобы касательные к ним в каждой точкесовпадали с направлением вектора П. э. т.
Из закона сохранения электрич. зарядаследует соотношение, к-рому удовлетворяет вектор П. э. т. (ур-ние непрерывности):

Ур-ние непрерывности можно записать в релятивистски-инвариантномвиде, вводя 4-вектор П. э. т.

где х ⁱ — координаты четырёхмерногорадиуса-вектора (ct, r). Из ур-ния непрерывности, в частности, следует, ток),то линии тока оказываются замкнутыми или уходящими в бесконечность.
На поверхности раздела двух разл. проводящихсред вектор П. э. т. может иметь разрыв. Однако нормальная составляющая j (при условии дr _пов/дt=0, где — поверхностная плотность заряда) должна быть непрерывной: j_1n= j_2n
Если проводник граничит с непроводящейсредой, то j _п = 0. Тангенциальная составляющая плотноститока на границе раздела двух проводников с электропроводностями и удовлетворяетслед. условию:

к-рое следует из непрерывности тангенциальнойсоставляющей напряжённости электрич. поля.

Лит.: Тамм И. Е., Основы теорииэлектричества, 10 изд., М., 1989; Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теория поля„7 изд., М., 1988. А. В. Тур, В. В. Яновский.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.

Электрический ток. Сила и плотность тока. Основные законы постоянного тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах. Плотность тока и скорость носителей тока.

I. Любое упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов называется ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ. При приложении внешнего электрического поля Е в проводнике начинается движение зарядов, т.е. возникает электрический ток. При этом положительные заряды движутся по полю, а отрицательные — против поля. За направление тока принимают направление движения положительных зарядов. Для возникновения и существования электрического тока необходимо выполнение двух условий :

1. наличие свободных носителей зарядов (т.е. вещество должно быть проводником или полупроводником при высоких температурах),

2.Наличие внешнего электрического поля.

Для количественного описания электрического тока вводится — СИЛА ТОКА – скалярная физическая велична, равная количеству электрического заряда, переносимосму за единицу времени через поперечное сечение проводника S.

— для постоянного тока, и

— для переменного тока.

Ток, сила и направление которого не изменяются со временем, называетсяпостоянным.

ПЛОТНОСТЬ ТОКА — векторная физическая величина, численно равная силе тока, проходящего через единицу площади, перпендикулярной к току:

1. Закон Ома для однородного участка цепи.

Однороднымназывается участок не содержащий ЭДС.

Сила тока на однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи

1 Ом – сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1 В течёт ток 1 А.

G — электрическая проводимость. (Сименс).

Сопротивление R проводника зависит от его размеров и формы, а также от материала проводника.

,

где ρ — удельное сопротивление проводника — сопротивление единицы длины проводника.

ℓ — длина проводника; S — площадь поперечного сечения проводника.

2.Закон Ома для неоднородного участка цепи

НЕОДНОРОДНЫМназывается участок цепи, содержащий ЭДС.

— Закон Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме.

3. Закон Ома для замкнутой цепи (для полной цепи).

где где R — сопротивление внешней цепи,

г — сопротивление источника ЭДС, тогда

— Закон Ома для полной цепи

4. Закон Ома в дифференциальной форме.

σ — удельная электропроводность;

— Закон Ома в дифференциальной форме.

Плотность тока прямо пропорциональна напряженности электрического поля Е, Коэффициент пропорциональности σ — удельная электропроводность.

Если в проводнике течет постоянный ток и проводник остается неподвижным, то работа сторонних сил расходуется на его нагревание. Опыт показывает, что в любом проводнике происходит выделение теплоты, равное работе, совершаемой электрическими силами по переносу заряда вдоль проводника. Если на концах участка проводника имеется разность потенциалов , тогда работу по переносу заряда q на этом участке равна

По определению I= q/t. откуда q= I t. Следовательно

Так как работа идет па нагревание проводника, то выделяющаяся в проводнике теплота Q равна работе электростатических сил

Соотношение (17.13) выражает закон Джоуля-Ленца в интегральной форме. Введем плотность тепловой мощности , равную энергии выделенной за единицу время прохождения тока в каждой единице объема проводника

где S — поперечное сечение проводника, — его длина. Используя (1.13) и соотношение , получим . Но — плотность тока, а , тогда с учетом закона Ома в дифференциальной форме , окончательно получаем

Формула (17.14) выражает закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме: объемная плотность тепловой мощности тока в проводнике равна произведению его удельной электрической проводимости на квадрат напряженности электрического поля.

Подвижность (скорость) носителей тока в твёрдом теле, отношение скорости направленного движения электронов проводимости и дырок (дрейфовой скорости υ_др), вызванного электрическим полем, к напряжённости Е этого поля:

μ = υ_др/Е.

У разных типов носителей в одном и том же веществе μ различны, а в анизотропных кристаллахразличны μ каждого типа носителей для разных направлений поля Е. Величина μ определяется процессамирассеяния электронов в кристалле. Рассеяние происходит на заряженных и нейтральных примесныхчастицах и дефектах кристаллической решётки, а также на тепловых колебаниях кристаллической решётки (фононах). Испуская или поглощая фонон, носитель изменяетсвой Квазиимпульс и, следовательно, скорость. Поэтому μ сильно изменяется при изменении температуры.При T ≥ 300 К преобладает рассеяние на фононах, с понижением температуры вероятность этого процессападает и доминирующим становится рассеяние на заряженных примесях или дефектах, вероятностькоторого растет с уменьшением энергии носителей.

Законы Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа.

1) Первый закон (правило) Кирхгофа — алгебраическая сумма токов сходящихся в узле равна нулю.

Ветви — это проводящие участки цепи между узлами.

Узел — это область соединения двух (или трёх) и более ветвей.

Алгебраическая сумма — это значит в неё входят слагаемые со знаком плюс и со знаком минус.

На рисунке ниже показан узел в котором соединяются четыре ветви с токами: I1, I2, I3, I4.

Рисунок 1 — Узел с ветвями
Направления токов показаны стрелочками. От узла направлены токи I1 и I2, к узлу направлены токи I3 и I4. Примем направления к узлу — положительными, а от узла — отрицательными. Запишем, с учётом выбранных положительных и отрицательных направлений токов, уравнение по первому закону Кирхгофа для узла на рисунке 1:

Ток I1 вошел в уравнение (1) со знаком минус так как этот ток направлен от узла (см. рисунок 1).

Ток I2 входит в уравнение (1) со знаком минус по той же причине. Токи I3 и I4 входят в уравнение (1) со знаком плюс так как они направлены к узлу (см. рисунок 1). Вся эта алгебраическая сумма равна нулю.

Токи I1 и I2 можно перенести в правую часть уравнения с противоположным знаком:

Также можно поступить и с любым уравнением записанным по первому закону Кирхгофа.

Учитывая это можно дать другое определение первого закона (правила) Кирхгофа:

2) сумма токов входящих в узел равна сумме токов выходящих из него.

Уравнение (2) можно привести к виду:

перенеся в правую часть уравнения токи I3 и I4 с противоположным знаком.
Уравнение (3) можно привести к виду:

Тоже самое можно проделать с любым уравнением записанным по первому закону Кирхгофа. Это значит что не имеет значения то какое направление (от узла или к узлу) принято за положительное а какое за отрицательное, главное чтобы все одинаковые направления имели один знак а все противоположные другой.

Иногда бывает так что один узел принимается за два и более при невнимательном осмотре схемы что приводит к ошибкам в расчётах. Рассмотрим схему на рисунке 2:

Рисунок 2 — Схема с одним узлом

В этой схеме один узел, для этого узла можно составить уравнение по первому закону Кирхгофа:

Токи в узлах не протекают т.к. узел имеет один потенциал на всем его протяжении и на всей его площади.



Сила и плотность тока. Линии тока

Электрический ток количественно характеризует сила тока (I), которая равна производной от заряда ($q$) по времени для тока, который течет через поверхность S:

По своей сути сила тока — это поток заряда через поверхность S.

Перенос отрицательного заряда в одном направлении эквивалентен переносу такого же положительного заряда в противоположном направлении. В том случае, если ток создается зарядами обоих знаков $(dq^+\ и\ dq^-)$, то можно записать, что сила тока равна:

\[I=\frac{dq^+}{dt}+\frac{dq^-}{dt}\left(2\right).\]

Положительным направлением тока считают направление движения положительных зарядов. Ток может быть постоянным и переменным. В том случае, если сила тока и его направление не изменяется во времени, то такой ток называют постоянным и для него выражение для силы тока можно записать в виде:

\[I=\frac{q}{\triangle t}\left(3\right),\]

где сила тока определена, как заряд, который проходит через поверхность S в единицу времени. В системе СИ основной единицей измерения силы тока является Ампер (А).

\[1A=\frac{1Кл}{1с}.\]

Плотность тока. Связь плотности тока с зарядом и силой тока, напряженностью

Выделим в проводнике, по которому течет ток, малый объем dV произвольной формы. Обозначим через $\left\langle v\right\rangle $— среднюю скорость, с которой движутся носители заряда в проводнике. пусть $n_0\ $— концентрация носителей заряда. Выберем бесконечно малую площадку dS на поверхности проводника, которая перпендикулярно скорости $\left\langle v\right\rangle $ (рис.1).

Рис. 1

Построим на площадке dS очень короткий прямой цилиндр с высотой $\left\langle v\right\rangle dt.$ Все частицы, которые находились внутри этого цилиндра за время dt пройдут через площадку dS и перенесут через нее в направлении скорости $\left\langle v\right\rangle \ $заряд равный:

\[dq=n_0q_e\left\langle v\right\rangle dSdt\left(4\right),\]

где $q_e=1,6\cdot {10}^{-19}Кл$ — заряд электрона, то есть отдельной частицы — носителя тока. Разделим выражение (4) на $dSdt$ получим:

\[j=\frac{dq}{dSdt}\left(5\right),\]

где $j$ — модуль плотности электрического тока.

\[j=n_0q_e\left\langle v\right\rangle \left(6\right),\]

где $j$ — модуль плотности электрического тока в проводнике, где заряд переносят электроны.

Если ток образуется в результате движения нескольких типов зарядов, то плотность тока можно определить как:

\[j=\sum\limits_i{n_iq_i\left\langle v_i\right\rangle \left(7\right)},\]

где i — определяет носитель заряда.

Плотность тока — векторная величина. Обратимся вновь к рис.1. Пусть $\overrightarrow{n}$ — единичная нормаль к площадке dS. Если частицы, которые переносят заряд положительные, то переносимый ими заряд в направлении нормали больше нуля. В общем случае элементарный заряд, который переносится в единицу времени, можно записать как:

\[\frac{dq}{dt}=\left(\overrightarrow{j}\overrightarrow{n}\right)dS=j_ndS\ \left(8\right).\]

Формула (8) справедлива и в том случае, когда площадка dS неперпендикулярная вектору плотности тока. Так как составляющая вектора $\overrightarrow{j}$, перпендикулярная нормали, через площадку dS электричества не переносит. Таким образом, плотность тока в проводнике окончательно запишем, используя формулу (6) следующим образом:

\[\overrightarrow{j}=-n_0q_e\left\langle \overrightarrow{v}\right\rangle \left(9\right).\]

И так, плотность тока равна количеству электричества (заряду), который протекает за одну секунду через единицу сечения проводника. Для однородного цилиндрического проводника можно записать, что:

\[j=\frac{I}{S\triangle t}\left(10\right),\]

где S — площадь сечения проводника.

Плотность постоянного тока одинакова по всему сечению проводника. Для двух разных сечений проводника ($S_1{,S}_2$) с постоянным током выполняется равенство:

\[\frac{j_1}{j_2}=\frac{S_2}{S_1}\left(11\right).\]

Из закона Ома для плотности токов можно записать:

\[\overrightarrow{j}=\lambda \overrightarrow{E}\left(13\right),\]

где $\lambda $ — коэффициент удельной электропроводности.

Зная плотность тока, можно выразить силу тока как:

\[I=\int\limits_S{j_ndS\ \left(14\right),}\]

где интегрирование проводят по всей поверхности S любого сечения проводника.

Единица плотности тока $\frac{A}{м^2}$.

Линии тока

Направлениями линий тока являются направления движения положительных зарядов. Нарисовав линии тока, получают наглядное представление о движении электронов и ионов, которые образуют ток. Если внутри проводника выделить трубку с током, у которой боковая поверхность состоит из линий тока, то движущиеся заряженные частицы не будут пересекать боковую поверхность такой трубки. Подобную трубку называют трубкой тока. Например, поверхность металлической проволоки в изоляторе будет являться трубой тока.

Пример 2

Задание: Найдите среднюю скорость движения электронов в проводнике молярная масса вещества, которого равна $\mu $, поперечное сечение проводника S. Сила тока в проводнике I. Считать, что на каждый атом вещества в проводнике приходится два свободных электрона.

Решение:

Силу тока (I) в проводнике можно считать постоянной и соответственно записать, что:

\[I=\frac{q}{\triangle t}=\frac{Nq_e}{\triangle t}\left(2.1\right),\]

где заряд q найдем как произведение числа электронов проводимости в проводнике, на заряд одного электрона $q_e$, который является известной величиной. $\triangle t$ — промежуток времени за который через поперечное сечение проводника проходит заряд q.

Найти N можно, если использовать известное соотношение из молекулярной физики:

\[\frac{N’}{N_A\ }=\frac{m}{\mu }=\frac{\rho V}{\mu }\left(2.2\right),\]

где $N’$- количество атомов в проводнике объем, которого V, плотность $\rho $, молярная масса $\mu $. $N_A$ — число Авогадро. По условию задачи $N=2N’$.

Найдем из (2.2) число свободных электронов:

\[N=2\frac{\rho V}{\mu }N_A\ \left(2.3\right).\]

Подставим (2.3) в (2.1), получим:

\[I=2\frac{\rho V}{\mu }N_A\frac{q_e}{\triangle t}=\frac{2\rho q_eN_ASl}{\mu \triangle t}\left(2.4\right),\]

где объем проводника найден как $V=Sl$, где $l$ — длина проводника. Выразим ее.

\[l=\frac{\mu \triangle tI}{2\rho q_eN_AS}\left(2.5\right).\]

Среднюю скорость движения электронов можно найти как:

\[\left\langle v\right\rangle =\frac{l}{\triangle t}=\frac{\mu I}{2\rho q_eN_AS}.\]

Ответ: $\left\langle v\right\rangle =\frac{\mu I}{2\rho q_eN_AS}.$

1.Плотность электрического тока

Электрический
ток—
упорядоченное движение электрических
зарядов.

Сила
тока —
Кол-во
электричества, протекающего за единицу
времени через всю поверхность.

В
простейшем предположении, что все
носители тока (заряженные частицы)
двигаются с одинаковым вектором
скорости (средняя,
дрейфовая)и
имеют одинаковые заряды. Обозначим
через n-концентрацию
носителей тока(число их в единице
объема).
Проведем бесконечно малую площадку
,
перпендикулярную к скорости.
Построим на ней бесконечно короткий
цилиндр с высотой.
Все частицы, заключенные внутри этого
цилиндра, за время
пройдут через площадку,
перенеся через нее в направлении скорости
зарядравный  ,
где -заряд отдельной частицы. Таким
образом, количество электрического
заряда, протекающего в единицу времени
через площадку единичной площади,
расположенную перпендикулярно направлению
движения заряда равно
-этот
вектор называется плотностью
эл.тока.

Для
того чтобы плотность тока была определена
«в каждой точке», рассмотренную площадку
следует сделать бесконечно малой.

Рассмотрим
определение плотности электрического
тока с точки зрения дискретного описания.
Выделим в объеме движения дискретных
зарядов небольшую часть объемом ΔV,
содержащую достаточно много заряженных
частиц (рис. 270). Пронумеруем все заряженные
частицы, находящиеся в этом объеме;
обозначим величины зарядов этих частиц
q_k,
а их скорости
  

(k
= 1,2,3…N). Построим векторную сумму
.
Чтобы построенная таким образом
характеристика была точечной, необходимо
разделить ее на величину выделенного
объема и устремить последний к нулю

Покажем
теперь, что построенная таким образом
величина совпадает с определенной нами
выше плотностью тока. Для простоты будем
считать, что все заряженные частицы
одинаковы 
(например, электроны в металле). Определим
среднюю арифметическую скорость движения
частиц
, из которого следует, что .
С учетом этого выражения, формула
преобразуется к виду:

объемная
плотности заряда  qn=ρ .
Таким образом, формула (4) совпадает с
формулой (2), если скорость движения
«электрической жидкости» отождествить
со средней скоростью движения заряженных
частиц.

Уравнение
непрерывности

Возьмем
в среде произвольную замкнутую поверхность
,
ограниченную объемом(рис). Количество электричества,
ежесекундно вытекающее из объемачерез поверхность,
представляется интегралом
.
Ту же величину можно представить в виде
—где -заряд в объеме.
Т.е.

Употребляя
частные производные, говорим о
неподвижности поверхности
.
Представим
и преобразовав поверхностный интеграл
в объемный,
придем к соотношению-это
соотношение должно выполнятся для
произвольного объема,
а потому.

Эти
формулы выражают закон
сохранения зарядов в макроскопической
динамики. Последняя
является уравнением
непрерывности(ур-е
Максвелла).

Если
токи стационарные(не зависят от времени)
то,

и

2.Закон Ома.

Математически
закон Ома выражается формулой(дифф.форма):

где
-постоянная
для данного материала величина, называемая
егоудельной
электрической проводимостью.
Она зависит от температуры, давления и
пр. Закон Ома справедлив лишь для
физически однородных тел.
.
Вывод
Закона Ома

• Обозначим
  за
  -скорость
  беспорядочного движения электронов в
  металле.
  -дрейфовая
  скорость (направленное
  движение носителей
  заряда под
  действием электрического поля).

• Тогда
  полная скорость электрона
  

• Движение
  электрона описывается уравнением(из
  механики):

• Предположим,
  что
  и что в начальный момент времениэлектроны совершают дрейфовое движение
  со скоростью,
  тогда из уравнения (3) получаем:,

• Воспользовавшись
  соотношение о плотности электрического
  тока
  и введя обозначения,
  преобразуем уравнение (3) к виду

(6),

Если
ток стационарный, то объемная плотность
электричества в однородном проводнике
равна нулю.
или
. Так
как среда по предположению однородна,
то
,и рассматриваемое уравнение сводится
к виду.
Отсюда с учетом теоремы Гаусса находим.

3.Закон
Джоуля –Ленца

Измеритель электрической плотности

— EDG

Измеритель электрической плотности (EDG) — это безъядерная альтернатива для определения влажности и плотности уплотненного грунта, используемого в дорожных полотнах и фундаментах. EDG — это портативный прибор с батарейным питанием, который можно использовать где угодно, без каких-либо проблем и правил, связанных с ядерной безопасностью. Его удобное, пошаговое меню направляет пользователя на каждом этапе процедуры тестирования и предупреждает пользователя, когда значения не соответствуют установленным кривым для тестируемого материала.Простой в использовании, EDG может использоваться в качестве вспомогательного средства для строительства для контроля повседневных операций по уплотнению, обеспечивая производительность и результаты измерений, сопоставимые с результатами, полученными с помощью традиционных методов, включая ядерный манометр и / или песчаный конус. и комбинация теста влажности печи. При проведении теста EDG измеряет и отображает результаты для плотности во влажном и сухом состоянии, гравиметрического содержания влаги и процента уплотнения.

• Не требует высококвалифицированного или лицензированного специалиста
• Не требует специального обращения при транспортировке или соответствия нормативным требованиям для опасных материалов
• Его легко изучить и легко использовать с пошаговым меню
• Легкая и легко транспортируемая
• Он точен и воспроизводим с результатами, которые отражают известные методы испытаний

• Консоль / чехол
• 4-конусные 6 «дротики
• Молот
• Датчик почвы и кабели
• Шаблон Dart
• Датчик температуры
• Зарядное устройство
• Полевой верификатор

EDG измеряет электрические диэлектрические свойства и уровни влажности уплотненного грунта с использованием высокочастотного радиочастотного излучения между дротиками, вбитыми в проверяемую почву.Глубина проникновения дротика положительно определяет глубину измерения. Доступны дротики длиной 4, 6, 8, 10 и 12 дюймов. Кроме того, дротики имеют конус, который обеспечивает постоянный контакт с почвой для точных измерений.

Во время процедуры тестирования четыре конических электрода (дротика) врезаются в землю крестообразно с использованием прилагаемого шаблона. Между двумя наборами из двух конических дротиков выполняются четыре двухточечных электрических измерения и усредняются электрические характеристики.Диэлектрические свойства, измеренные устройством, сравниваются с «моделью грунта», которая была разработана и запрограммирована в устройстве до начала испытаний. Эти модели почвы требуются только один раз для каждого типа почвы. Модель почвы используется в качестве эталона для калибровки во время процедуры тестирования. Он разработан путем построения кривой измеренных диэлектрических свойств для различных комбинаций плотности и влажности фактического тестируемого грунта или аналогичного материала. Эта модель почвы используется устройством с помощью запатентованного алгоритма коррекции для автоматического определения влажной и сухой плотности, гравиметрического содержания влаги и процентов уплотнения для тестируемого материала.Модели почвы могут быть названы с использованием унифицированных классификаций почв, перечисленных в раскрывающемся меню, или могут быть введены уникальные имена с буквенно-цифровой клавиатуры. Кроме того, датчик температуры, который вставляется в проверяемый материал, обеспечивает точные результаты за счет компенсации изменений зарегистрированной температуры. Подобно ядерным датчикам, числа проктора для оптимального уплотнения могут быть введены в датчик, что позволит автоматически рассчитывать и отображать процент уплотнения в конце каждого испытания.Числа Проктора будут вводиться в датчик во время разработки модели почвы. После определения это значение вводится в EDG, чтобы можно было вычислить процент уплотнения.

Программное обеспечение EDG
Программное обеспечение EDG позволит вам легко обмениваться данными с вашими датчиками EDG и требует лишь минимальной настройки со стороны пользователя. Программное обеспечение EDG предоставляет комплексное решение для сбора, хранения и представления данных модели работы и почвы. Программное обеспечение EDG работает вместе с Microsoft Excel для представления тестовых данных в удобных для чтения файлах формата рабочей книги Excel, которые можно оценивать напрямую или отправлять на любой компьютер с помощью Microsoft Excel.Работы можно сгруппировать в рамках проектов для организации и отчетности.

• Обменивайтесь данными со всеми своими датчиками EDG.
• Загрузите данные о работе.
• Создавайте настраиваемые отчеты на основе загруженных данных о заданиях.
• Загрузить данные модели почвы.
• Создание отчетов на основе загруженных данных модели почвы.
• Загрузите модели почвы в любой EDG.
• Введите данные наблюдателя для использования в данных о работе или данных модели почвы.
• Просмотрите карты тестовых участков с помощью Google Планета Земля.
• Время / дата, отметки GPS для каждого теста

Для получения дополнительной информации об измерителе электрической плотности щелкните здесь.

Для получения дополнительной информации о решениях Humboldt для испытаний на уплотнение / плотность щелкните здесь.

.

электрическая плотность — определение — английский

Примеры предложений с «электрической плотностью», память переводов

спрингер Делфтская лаборатория механики грунтов очень успешно применила датчики электрической плотности для контроля уплотнения под водой. патент-wipo Внешнее диэлектрическое покрытие имеет плотность электрических ловушек, которая ниже плотности электрических ловушек одного или нескольких внутренних диэлектрических покрытий. патентов-wipo Возникающее при этом изменение поверхностной плотности электрического заряда обнаруживается с помощью электрического эффекта. патент-wipo Неоднородное электрическое поле создает электрическое поле повышенной плотности в области борозды спайности. патент-wipoЭлектрическая система измерения высокой плотности сегментированного централизованного типа и ее применение относятся к области систем измерения электрических методов высокой плотности. hrenWaCR исследовательские цели: Воспроизводимые процедуры приготовления однофазных образцов с подходящими магнитными и транспортными свойствами, с критическими значениями, такими как температура, электрическая плотность и магнитное поле, достаточно высокими для технологического применения. спрингер Механизм памяти, представленный производными дробного порядка, вводится в классическое соотношение между плотностью электрического потока и электрическим полем. спрингер Статья посвящена результатам, полученным в задаче определения качественных свойств электрической плотности и электрического поля, создаваемого нагрузкой, находящейся в равновесии на замкнутой поверхности. патент-wipoЭлектрический элемент с высокой плотностью энергии работает при токе, который позволяет электрическому элементу с высокой плотностью энергии находиться в оптимальной зоне химической эффективности. патент-wipo Устройство и метод для геометрического определения плотности электрических диполей на сердечной стенке WikiMatrixShoulders и другие артефакты могут возникать из-за того, что плотность электрического поля изменяется по диаметру апертуры. патентов-wipo Примерный метод включает поддержание по существу плотности электрического тока при уменьшении подачи воздуха. патент-wipo Раскрыты устройства хранения с высокой плотностью электрической энергии. WikiMatrix В единицах СИ плотность электрического тока измеряется в амперах на квадратный метр. патентов-wipoУстройства и методы для определения плотности электрических диполей на поверхности сердца патентов-wipoМеньшая плотность электрических ловушек снижает количество накопления заряда на различных поверхностях узла заслонки. патент-wipoСистема электрических соединений с высокоскоростными электрическими соединителями высокой плотности. WikiMatrix Затем скорость дрейфа определяет плотность электрического тока и ее отношение к E и не зависит от столкновений. патентов-wipo Такие свойства включают цвет, магнетизм, теплопроводность, электропроводность, плотность, улучшенную пластичность и пластичность, а также свойства термопласта или литьевого формования. WikiMatrixExamples Плотность электрического тока — это пример, охватывающий все эти методы, Угловой момент — это пример, который не требует расчетов. патентов-wipo Изобретение обеспечивает систему и способ изготовления электрически резистивного теплопровода с алмазной набивкой высокой плотности для электрических компонентов. WikiMatrixТочные измерения электрических величин, плотности, вязкости, теплопроводности и поверхностного натяжения расплавленных металлов имеют большое значение в промышленных приложениях. cordis Этот прибор также измеряет электрическую проводимость атмосферы, электромагнитную активность, а на поверхности — «плотность электрического потока» поверхности. патентов-wipo Примеры настоящего изобретения в основном относятся к полимерным пленочным конденсаторам с высокой плотностью электрической энергии, с высокой эффективностью заряда-разряда и высокой скоростью разряда. Giga-fren Электрооптический эффект в сегнетоэлектрических материалах позволяет сохранять объемные фазовые голограммы и двумерные изображения в виде пространственного распределения плотности электрического заряда.

Показаны страницы 1. Найдено 1088 предложения с фразой электрическая плотность.Найдено за 16 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

электрическая плотность — определение — английский

Примеры предложений с «электрической плотностью», память переводов

спрингер Делфтская лаборатория механики грунтов очень успешно применила датчики электрической плотности для контроля уплотнения под водой. патент-wipo Внешнее диэлектрическое покрытие имеет плотность электрических ловушек, которая ниже плотности электрических ловушек одного или нескольких внутренних диэлектрических покрытий. патентов-wipo Возникающее при этом изменение поверхностной плотности электрического заряда обнаруживается с помощью электрического эффекта. патент-wipo Неоднородное электрическое поле создает электрическое поле повышенной плотности в области борозды спайности. патент-wipoЭлектрическая система измерения высокой плотности сегментированного централизованного типа и ее применение относятся к области систем измерения электрических методов высокой плотности. hrenWaCR исследовательские цели: Воспроизводимые процедуры приготовления однофазных образцов с подходящими магнитными и транспортными свойствами, с критическими значениями, такими как температура, электрическая плотность и магнитное поле, достаточно высокими для технологического применения. спрингер Механизм памяти, представленный производными дробного порядка, вводится в классическое соотношение между плотностью электрического потока и электрическим полем. спрингер Статья посвящена результатам, полученным в задаче определения качественных свойств электрической плотности и электрического поля, создаваемого нагрузкой, находящейся в равновесии на замкнутой поверхности. патент-wipoЭлектрический элемент с высокой плотностью энергии работает при токе, который позволяет электрическому элементу с высокой плотностью энергии находиться в оптимальной зоне химической эффективности. патент-wipo Устройство и метод для геометрического определения плотности электрических диполей на сердечной стенке WikiMatrixShoulders и другие артефакты могут возникать из-за того, что плотность электрического поля изменяется по диаметру апертуры. патентов-wipo Примерный метод включает поддержание по существу плотности электрического тока при уменьшении подачи воздуха. патент-wipo Раскрыты устройства хранения с высокой плотностью электрической энергии. WikiMatrix В единицах СИ плотность электрического тока измеряется в амперах на квадратный метр. патентов-wipoУстройства и методы для определения плотности электрических диполей на поверхности сердца патентов-wipoМеньшая плотность электрических ловушек снижает количество накопления заряда на различных поверхностях узла заслонки. патент-wipoСистема электрических соединений с высокоскоростными электрическими соединителями высокой плотности. WikiMatrix Затем скорость дрейфа определяет плотность электрического тока и ее отношение к E и не зависит от столкновений. патентов-wipo Такие свойства включают цвет, магнетизм, теплопроводность, электропроводность, плотность, улучшенную пластичность и пластичность, а также свойства термопласта или литьевого формования. WikiMatrixExamples Плотность электрического тока — это пример, охватывающий все эти методы, Угловой момент — это пример, который не требует расчетов. патентов-wipo Изобретение обеспечивает систему и способ изготовления электрически резистивного теплопровода с алмазной набивкой высокой плотности для электрических компонентов. WikiMatrixТочные измерения электрических величин, плотности, вязкости, теплопроводности и поверхностного натяжения расплавленных металлов имеют большое значение в промышленных приложениях. cordis Этот прибор также измеряет электрическую проводимость атмосферы, электромагнитную активность, а на поверхности — «плотность электрического потока» поверхности. патентов-wipo Примеры настоящего изобретения в основном относятся к полимерным пленочным конденсаторам с высокой плотностью электрической энергии, с высокой эффективностью заряда-разряда и высокой скоростью разряда. Giga-fren Электрооптический эффект в сегнетоэлектрических материалах позволяет сохранять объемные фазовые голограммы и двумерные изображения в виде пространственного распределения плотности электрического заряда.

Показаны страницы 1. Найдено 1043 предложения с фразой электрическая плотность.Найдено за 14 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

Измеритель электрической плотности

(

Почвы

)

Этот измеритель влажности электрической плотности представляет собой «безъядерную» альтернативу для определения влажности и плотности уплотненного грунта, используемого в дорожных полотнах и фундаментах .Этот портативный блок с батарейным питанием можно использовать где угодно, без каких-либо проблем и правил, связанных с ядерной безопасностью. Его удобное пошаговое меню направляет пользователя на каждом этапе процедуры тестирования к установленным кривым для тестируемого материала.
Простой в использовании манометр может использоваться в качестве вспомогательного средства строительства для контроля повседневных операций по уплотнению, обеспечивая производительность и результаты измерений, очень сопоставимые с теми, которые достигаются традиционными методами, включая ядерный манометр и / или песчаный конус и комбинация теста влажности печи.
При проведении теста прибор измеряет и отображает результаты для плотности во влажном и сухом состоянии, гравиметрического содержания влаги и процента уплотнения.
Преимущества:

• Не требует высококвалифицированного специалиста.
• Не требует специального обращения при транспортировке или соответствия нормативным требованиям для опасных материалов.
• Его легко освоить и легко использовать с пошаговым меню.
• Легкий и легко транспортируемый.
• Он точен и воспроизводим, а результаты соответствуют известным методам тестирования.
• Точность сухой плотности: в пределах 3% от стандартных испытаний.
• Точность плотности влаги: в пределах 2% от стандартных испытаний.

Измеритель включает в себя: консоль / футляр, 4-конические 6-дюймовые дротики, молоток, датчик почвы и кабели, шаблон дротика, температурный зонд, зарядное устройство, полевой верификатор, защитные очки.

Размеры: 533x432x203 мм
Вес в упаковке: прибл.

Запросить информацию

.