Электр тогы – электр қозғаушы күштің әсерінен зарядтардың (зарядталған бөлшектер немесе дене) бағытталған қозғалысы.
Зарядталған бөлшектер: өткізгіштерде — электрондар, электролиттерде — иондар (катиондар мен аниондар), газда — иондар мен электрондар, арнайы жағдайдағы вакуумда — электрондар, жартылай өткізгіштерде — электрондар мен кемтіктер (электронды-кемтіктік өтімділік) болып табылады. Өткізгіште түсірілген Е электр өрісінің әсерінен еркін электр зарядтары орын аустырады: оң зарядтар - өріс бойынша, ал теріс зарядтар - өріске қарсы; өткізгіште өткізгіштік тогы деп аталатын электр тогы пайда болады. Егер электр зарядтарының реттелген қозғалысы зарядталған макроскопиялық дене кеңістігіне атқарылатын болса, онда конвекциялық ток пайда болады. Электр тогы энергетика саласында — энергияны алыс қашықтыққа жеткізу үшін, ал телекоммуникация саласында — ақпаратты тасымалдау үшін қолданылады.
Сипаттамалар
Электр тогының бағыты шартты түрде өткізгіштердегі оң заряд тасушылардың орын ауыстыру бағыты алынады, бірақ өткізгіштердегі заряд тасушылардың заряды теріс (мысалы, металда электрон) болғандықтан ток бағыты электрондардың бағытына қарсы келеді. Электр тогы өткізгіш бойымен спиральді қозғалады.
Ток тұрақты ток (ағылш. direct current, DC) және айнымалы ток (ағылш. alternating current, AC) деп екі түріге бөлінеді.
- Тұрақты ток — уақыт бойынша бағыты және шамасы өзгермейді. Тұрақты ток көздері: аккумуляторлар, батареялар. Электрондар - тан + ағылады.
- Айнымалы ток — бағыты мен шамасы периодты түрде өзгеріп отыратын электр тогы. Ал техникада айнымалы ток деп ток күші мен кернеудің период ішіндегі орташа мәні нөлге тең болатын периодты ток түсіндіріледі. Айнымалы ток байланыс құрылғыларында (радио, теледидар, телефон т. б.) кеңінен қолданылады.
- Негізгі физикалық шамалар
- Ток күші (I) – зарядтың уақыт бірлігіндегі мөлшері, өлшем бірлігі – ампер (А).
- Кернеу (U) – электр өрісінің зарядқа істейтін жұмысы, өлшем бірлігі – вольт (В).
- Кедергі (R) – өткізгіштің токқа қарсы әсері, өлшем бірлігі – ом (Ω).
- Қуат (P) – электр тогының атқаратын жұмысының жылдамдығы, өлшем бірлігі – ватт (Вт).
Ток күші (және кернеу) өзгерісі (тербеліс) қайталанатын уақыттың (секундтпен берілген) ең қысқа аралығы период (Т) деп аталады (3-сурет). Айнымалы токтың тағы бір маңызды сипаттамасы — жиілік (ƒ). Уақыт бірлігінде жасалған периодтар саны жиілік деп аталады.
Айнымалы ток жоғарғы жиілікте өткізгіш сыртына ығыстырылады, бұл скин-эффект құбылысы деп аталады.
Электр тогы физикалық табиғатына қарай өткізгіштік электр тогы (электр өрісінің әсерінен өткізгіште не шала өткізгіште пайда болатын ток тасушылардың реттелген қозғалысы), конвекциялық электр тогы (электрлік өткізгіштігі болмайтын ортадағы не вакуумдағы зарядталған бөлшектер мен денелердің қозғалысы), поляризациялық электр тогы (диэлектриктегі поляризациялық өзгеруі нәтижесінде ондағы байланысқан зарядталған бөлшектердің қозғалысы) болып бөлінеді. Электр тогының өлшеуішіне ток күші және ток тығыздығы алынады. Электр тогы магнит өрісінің көзі болып табылады. Магнит өрісін қарастырған жағдайда электр тогы: макроскопиялық ток (өткізгіштік және конвекциялық электр тогы), молекулалық ток (ортаны құрайтын атом, молекула және иондардағы электрондардың қозғалысына сәйкес келетін микротоктар; ығысу тогы) болып ажыратылады.