Зная силу тока I в каком-либо проводнике и время t, в течение которого проходил ток, можно найти заряд q, прошедший через проводник за это время. Согласно формуле (42.1), он равен
(42.2)
?42.1. Заряд одного электрона равен 1,60•10-19 Кл. Сколько электронов проходит в 1 с через поперечное сечение проволоки, по которой течет ток 1 А?
§ 43. «Скорость электрического тока» и скорость движения носителей заряда. Представим себе очень длинную цепь тока, например телеграфную линию между двумя городами, отстоящими один от другого, скажем, на 1000 км. Тщательные опыты показывают, что действия тока во втором городе начнут проявляться, т. е. электроны в находящихся там проводниках начнут двигаться, примерно через 1/300 секунды после того, как началось их движение по проводам в первом городе. Часто говорят не очень строго, но очень наглядно, что ток распространяется по проводам со скоростью 300000 км/с.
Это, однако, не означает, что движение носителей заряда в проводнике происходит с этой огромной скоростью, так что электрон или ион, находившийся в нашем примере в первом городе, через 1/800 секунды достигнет второго. Вовсе нет. Движение носителей в проводнике происходит почти всегда очень медленно, со скоростью несколько миллиметров в секунду, а часто и еще меньшей. Мы видим, следовательно, что нужно тщательно различать и не смешивать понятия «скорость тока» и «скорость движения носителей заряда».
Чтобы разобраться в том, что, собственно, мы имеем в виду, говоря о «скорости тока», вернемся снова к опыту с периодической зарядкой и разрядкой конденсатора, изображенному на рис. 70, но представим себе, что провода в правой части этого рисунка, через которые разряжается конденсатор, очень длинны, так что лампочка или прибор для обнаружения тока находятся, скажем, на расстоянии в тысячу километров от конденсатора. В тот момент, когда мы ставим ключ вправо, начинается движение электронов
105
в участках проводов, прилегающих к конденсатору. Электроны начинают стекать с отрицательной обкладки А; одновременно, вследствие индукции, должен уменьшаться и положительный заряд на обкладке В, т. е. электроны должны притекать к обкладке В из соседних участков провода: заряд на обкладках и разность потенциалов между ними начинает уменьшаться. далее