3.17 Закон Ома для змінного струму

Подамо в коло (рис. 3.23) напругу .

Тоді: .

Для індуктивності:

,

,

.

Звідси:

,

.

Для ємності:

,

,

.

По аналогії з отримуємо - індуктивний опір, - ємнісний опір.

У векторному представленні окремі складові мають вигляд, показаний на рис. 3.24.

Для активного опору:

.

Довжина вектора: .

Відповідно , а .

Тоді .

Вважаючи, що (Z – загальний опір), отримаємо, користуючись теоремою Піфагора

,

,

,

- закон Ома для змінного струму.

3.18 Екстраструми (струми замикання і розмикання кола)

Якщо коло замкнено - струм.

Якщо коло розмикають, виникає е.р.с. самоіндукції

, або

,

.

Звідси:

,

- закон спаду струму,

де (показано графік на рис. 3.26).

Якщо коло замикається, поки не встановиться стаціонарний струм, в колі крім  діє е.р.с. самоіндукції:

,

І -

закон наростання струму в колі після підключення джерела ,

3.19 Струми зміщення

Згідно теореми про циркуляцію

,

і

.

Тоді для поверхні S_r, що не перетинає провідник із струмом (рис. 3.27) повинно бути , якщо в колі тільки був би струм провідності, або повинна існувати в рівнянні складова, що залежить від похідних по часу.

Дійсно, проходження змінного струму в колі із ємністю не можна пояснити тільки наявністю струму провідності. Для цього вводимо струм зміщення.

Струм зміщення – це не звичайний електричний струм в провіднику, що зумовлений рухом електронів, а змінне в часі електричне поле.

Спільного між струмом провідності j_п і струмом зміщення j_зм є тільки розмірність.

За означенням , (1)

з другого боку - напруженість, (2)

а , (3)

тобто , (4)

або, як виходить із порівняння формул (1) і (5)

(5)

розмірності j_зм і j_п співпадають.

Струм зміщення не викликає виділення теплоти, як це викликається струмом провідності. Він доповнює струм провідності, в провідниках його величина дуже мала.

3.20 Досліди Ейхенвальда (струм поляризації)

Поскільки

,

то

.

При обертанні діелектрика, що знаходиться в електростатичному полі зарядженого конденсатора з розрізаними пластинами, виникає конвекційний струм, що має магнітні властивості, тотожні магнітним властивостям струму провідності (впорядкованого руху електронів, іонів, інших заряджених частинок). Конвекційний струм – рух електричних зарядів, що здійснюється переміщенням зарядженого макроскопічного тіла, його магнітне поле фіксується астатичною системою магнітних стрілок (рис. 3.28). Змінне електричне поле (струм зміщення) також породжує магнітне поле, що впливає на астатичну систему.