Электрический ток в металлах. Металл в твердом состоянии имеет кристаллическое строение. В узлах кристаллической решетки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны. В обычных условиях в соответствии с законом сохранения заряда металл электрически нейтрален. Если в металле создать электрическое поле, то свободные электроны под действием электрических сил (притяжения и отталкивания) начнут двигаться упорядоченно, т.е. преимущественно в одном направлении. Такое движение электронов называется электрическим током. Скорость движения электронов — до нескольких миллиметров в секунду, а скорость распространения электрического поля 300 000 км/с. Поэтому при создании электрического тока в проводнике все свободные электроны практически одновременно придут в упорядоченное движение. Если число электронов, проходящих через поперечное сечение проводника, не изменяется со временем, то такой ток называют постоянным. Для создания постоянного тока в проводнике необходимо в нем все время поддерживать электрическое поле. Электрическое поле в проводниках замкнутой электрической цепи создается и поддерживается с помощью источников постоянного тока. Наиболее широкое применение в практике получили гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы, солнечные батареи. В итоге условия существования электрического тока таковы: наличие свободных зарядов, источника тока, потребителя и замкнутой электрической цепи. Электрический ток возникает не только при упорядоченном движении свободных электронов в металле, но и при упорядоченном движении положительных и отрицательных ионов в растворах электролитов, ионов в газах и т.д. электрический заряд частиц, проходящих через поперечное сечение проводника в 1 с, определяет силу тока в цепи, т.е. единица силы тока — ампер (А), но используют и кратные единицы: 1 мА=10~3 А, 1 кА=103 А. Силу тока в цепи измеряют амперметром. Электрический ток в замкнутой цепи совершает работу, которая в первую очередь зависит от источника тока, вернее, от его напряжения. Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле источника при перемещении единичного положительного заряда из начальной точки в конечную: Единица напряжения — вольт (В), но используют и кратные единицы: 1 мВ=10~3 В, 1 кВ=103 В.
