величина

ток

Поток электрического заряда через проводник, пропускаемый через плёнку для исследования её свойств.
15 статей

Описание

Электрический ток — это поток электрического заряда, обычно электронов, через проводник, такой как металлическая проволока или тонкая плёнка. Он измеряется в амперах (А), где один ампер равен одному кулону заряда, проходящему через точку за секунду. В материаловедении пропускание тока через плёнку является стандартным способом исследования её электрических свойств, показывающим, насколько она проводима, как реагирует на температуру или как взаимодействует с магнитными полями.

История

Концепция была формализована Андре-Мари Ампером в 1820-х годах, который изучал магнитные эффекты тока, и единица названа в его честь. Роль электрона была выявлена позже, Дж. Дж. Томсоном в 1897 году.

Как это работает

Ток возникает, когда электрическое поле толкает свободные носители заряда — обычно электроны — через материал. Скорость потока зависит от сопротивления материала, приложенного напряжения и плотности носителей заряда. Измеряя ток и напряжение, можно вывести такие свойства, как удельное сопротивление, а изменяя условия (например, температуру или освещение), можно изучать фазовые переходы или электронное поведение.

Где применяется

Ток лежит в основе всей электроники, от бытовой проводки до полупроводниковых устройств, а в исследованиях он используется для характеризации тонких плёнок, сверхпроводников и других материалов в экспериментах, таких как изучение квантовых эффектов.

Любопытный факт

В типичном медном проводе электроны дрейфуют со скоростью всего около 0,1 миллиметра в секунду, однако электрический сигнал распространяется почти со скоростью света, потому что его переносит электрическое поле, а не сами электроны.

Статьи по теме · 15

Пылинка-качели на пилообразной горке
Качели, которые раскачиваются на горке с зубцами, ведут себя странно: без толчков они застревают в первой же впадине, а от ритмичных ударов могут поехать вверх, вниз или замереть. Именно такую картину увидели физики, когда посадили одну пылинку в ловушку с пилообразным дном и начали поочерёдно толкать её лазерными лучами. Пылинка размером 13 микрометров при лёгких толчках разгонялась до 0,95 мм/с.
Мезоскопика2026-08-161 минarXiv:2608.15596экспресс
Бесконтактный перенос тепла: металл и сегнетоэлектрик
Если через два спаянных проводника пропустить электрический ток, место спая нагреется или остынет — это эффект Пельтье, на нём работают автомобильные холодильники.
Как заряд стекает с распада Z-бозона: синусоида в струях частиц
В 1994–1995 годах на ускорителе LEP (Large Electron-Positron collider) сталкивали электроны и позитроны, рождая Z-бозоны — переносчики слабого взаимодействия, которые почти мгновенно распадались на ливни частиц.
Оптика2026-08-112 минarXiv:2608.10582экспресс
Электронный луч взвесили: измерено давление потока заряженных частиц
Электронный луч — это поток элементарных частиц, несущих электрический заряд. При попадании в материал луч не только нагревает его или выбивает атомы, но и оказывает механическое давление, подобно тому как струя воды толкает подставленную ладонь. До сих пор этот эффект не удавалось измерить напрямую: сила давления чрезвычайно мала, в тысячи раз меньше веса пылинки.
Системы и управление2026-07-151 минarXiv:2607.13797экспресс
Пьезоэлектрическая передача энергии: как звук заряжает батареи сквозь металл
Пьезоэлектрические кристаллы, закреплённые снаружи и внутри металлической стенки, образуют невидимый энергетический канал. Внешний кристалл, получив переменный электрический ток, начинает вибрировать — его механические колебания, словно рябь на воде, разбегаются по металлу во все стороны.
Физика плазмы2026-03-301 минarXiv:2603.28241экспресс
Как электроны пробираются сквозь плотный аргон
Электрон, летящий сквозь газ, похож на пловца, который пытается пересечь оживлённый бассейн. Каждое столкновение с атомом меняет его курс и скорость. В плотном газе аргона таких столкновений так много, что простое описание перестаёт работать. Физики измерили подвижность электронов — насколько легко они дрейфуют под действием электрического поля.
Материаловедение2026-03-281 минarXiv:2603.27298экспресс
Ток разогревает магнит до комнатной температуры
Обычно ток в металле действует как кипяток на лёд: он нагревает материал и разрушает магнитный порядок. Но в слоистой структуре из дителлурида вольфрама и ферромагнетика Fe3GeTe2 ток ведёт себя иначе.
Мезоскопика2026-03-221 минarXiv:2603.21405экспресс
Тонкая плёнка, которая переключает тепло
Тонкая плёнка из оксида никеля толщиной в десятки нанометров — как лист бумаги, сложенный в сотни раз тоньше. При комнатной температуре она проводит электричество, но стоит слегка охладить — становится изолятором. Этот переход металл-изолятор давно известен, но как при этом ведёт себя тепло, оставалось загадкой.
Нейтрино в аргоне: как частицы-призраки выдают свои секреты
Нейтрино — крошечные частицы, которые пролетают сквозь Землю, почти не замечая её. В эксперименте MicroBooNE их ловят в баке с жидким аргоном. Когда нейтрино сталкивается с ядром аргона, рождаются электрон и протоны — как брызги от брошенного в воду камня. Учёные измерили, куда и с какой энергией летят эти частицы.
Невидимые дорожки электронов в тонкой плёнке
Лист бумаги в сотни раз тоньше человеческого волоса — примерно такой толщины плёнку из оксида ванадия вырастили учёные. Внутри этой плёнки электроны, крошечные носители электрического тока, движутся почти без столкновений. Словно машины на пустой ночной трассе, они разгоняются и не теряют скорость.
Прикладная физика2026-02-081 минarXiv:2602.08056экспресс
Стекло, которое помнит прикосновения
Гибкий экран толщиной с человеческий волос — это стекло, которое можно согнуть. Но у такого чуда есть каприз: стоит дотронуться, и на поверхности остаётся невидимый электрический заряд. Как пыль на полированной мебели, он накапливается и мешает работать. Учёные взяли кусок стекла толщиной 30 микрометров — втрое тоньше бумажного листа — и проследили за судьбой заряда.
Робот, который растит плёнки и смотрит, как они мокнут
Капля воды на свежей полимерной плёнке ведёт себя как гость на новой мебели: то растекается, то собирается в шарик. По этому поведению судят, насколько поверхность готова отталкивать грязь или, наоборот, удерживать краску. Раньше такие проверки делали вручную, по одной плёнке за раз. Теперь появился робот PANDA-film.
Мезоскопика2026-01-032 минarXiv:2601.01030экспресс
Лазер, магнит и ток без проводов
Тонкая плёнка из соединения висмута и селена лежит на подложке. По ней бьёт лазерная вспышка длительностью в миллионную долю миллиардной доли секунды. Рядом включён магнит, поле которого слабее, чем у магнитика на холодильнике. И в этот момент в плёнке сам собой возникает электрический ток, перпендикулярный магнитному полю.
Как заряд лекарства меняет его путь под кожей
После укола под кожу лекарство не просто растекается, как чернила в воде. Молекулы антител несут на себе электрический заряд, и этот заряд заставляет их взаимодействовать с окружающими тканями — примерно как магнит притягивает или отталкивает железные опилки.
Гравитация как проявитель электромагнитной памяти: квантовый отпечаток падения
Гравитация может выступить в роли невидимого фотографа, фиксирующего электромагнитные события. Представьте: кусок металла падает, и внутри него, согласно работам Альберта Эйнштейна и Джеймса Максвелла, рождается электрическое поле.