Постоянный электрический ток
Постоя́нный электри́ческий ток, электрический ток, не изменяющийся с течением времени по величине и направлению. Величина электрического тока характеризуется силой тока. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. Если ток создаётся движением частиц с отрицательным зарядом, то направление тока противоположно направлению движения частиц. Для протекания постоянного тока в проводящей среде необходимо наличие постоянного электрического поля. Постоянный ток может существовать лишь в замкнутой цепи, в которой есть источник электродвижущей силы (эдс), который компенсирует потери, уменьшающие ток. В источниках эдс действуют силы неэлектрического происхождения, а компенсация потерь достигается за счёт механической, тепловой энергии (электромашинные генераторы, магнитогидродинамические генераторы), энергии химических реакций (химические источники тока: гальванические элементы, батареи, аккумуляторы), тепловой диффузии носителей тока, фотоэффекта (солнечные батареи) и др. Также постоянный ток можно получать путём выпрямления переменного тока с помощью полупроводниковых и других выпрямителей переменного тока. Постоянный ток может циркулировать в электрической цепи без источников эдс только в том случае, если все участки электрической цепи находятся в сверхпроводящем состоянии. Во всех сечениях электрической цепи сила постоянного тока не меняется (или меняется незначительно). Основные законы постоянного тока: закон Ома, устанавливающий линейную зависимость силы тока от напряжения, и закон Джоуля – Ленца, определяющий потери энергии, обусловленные выделением теплоты при протекании тока в проводящей среде (джоулевы потери). При сильных электрических полях линейная зависимость силы тока от напряжения может нарушаться, соответственно говорят о нелинейных явлениях в электрических цепях. Расчёт разветвлённых цепей постоянного тока производится с помощью правил Кирхгофа.
Постоянный ток низкого напряжения используется в различных отраслях промышленности, например в электрометаллургии (для расплава и электролиза руд), на транспорте (тяговые электродвигатели), для питания регулируемых электроприводов прокатных станов, вентиляционных установок аэродинамических труб, крупных экскаваторов, а также в системах автоматики, сигнализации и телемеханики, устройствах связи, бытовых радиоприёмниках и др. Перспективно использование постоянного тока для передачи электроэнергии на дальние расстояния.