Номер 5, страница 6 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 2. Сила тока. Глава 1. Постоянный электрический ток - номер 5, страница 6.

5. Какой электрический ток называют постоянным? Как сила тока зависит от концентрации заряженных частиц?

Какой электрический ток называют постоянным?

Постоянный электрический ток — это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц, при котором сила тока и его направление не изменяются с течением времени. Для постоянного тока выполняется условие $I = \text{const}$. Это означает, что за любые равные промежутки времени через поперечное сечение проводника проходит одинаковый электрический заряд. Сила тока определяется как отношение заряда $\Delta q$, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения $\Delta t$:

$I = \frac{\Delta q}{\Delta t}$

В случае постоянного тока это отношение является постоянной величиной.

Ответ: Постоянным называют электрический ток, сила и направление которого не изменяются со временем.

Как сила тока зависит от концентрации заряженных частиц?

Зависимость силы тока от концентрации заряженных частиц можно вывести из определения тока. Сила тока $I$ в проводнике выражается через микроскопические параметры следующей формулой:

$I = n \cdot q_0 \cdot v \cdot S$

где $I$ — сила тока, $n$ — концентрация заряженных частиц (количество частиц в единице объема), $q_0$ — модуль заряда одной частицы (например, элементарный заряд $e$ для электронов), $v$ — средняя скорость упорядоченного движения (дрейфовая скорость) заряженных частиц, а $S$ — площадь поперечного сечения проводника.

Из данной формулы следует, что при неизменности других параметров (заряда частицы, скорости движения и площади сечения) сила тока прямо пропорциональна концентрации заряженных частиц:

$I \propto n$

Таким образом, чем выше концентрация свободных носителей заряда в проводнике, тем больше сила тока, который может быть создан при тех же условиях.

Ответ: Сила тока прямо пропорциональна концентрации заряженных частиц.