реклама

У дома - Климат
Движение на електрически ток в проводник. Как протича ток в проводник. Условия за съществуване на електрически ток

Електрическият ток може да управлява машини само когато циркулира във верига. Електрическа верига е канал, през който протича електричество. Веригата започва в източник на захранване (например батерия), към който потребителят е свързан чрез свързващ проводник, например лампа с нажежаема жичка.

Веригата не завършва при консуматора, а се връща по пръстена отново към източника на захранване. Силата, която поддържа протичането на електрически ток във верига, се нарича електродвижеща сила или напрежение. Тъй като потребителите отслабват тока във веригата, те се наричат ​​съпротивления.

Разбирането на връзката между електрически ток, напрежение и съпротивление може да бъде улеснено, като се направи аналогия между електрически ток и вода, протичаща през канал (снимката по-горе). Батерията може да се представи като водна помпа, а електрическият ток може да се представи като определен обем вода. Аналози на две електрически съпротивления (две лампи с нажежаема жичка) са два дренажа в канала.

В такъв модел всеки път, когато водата (електрически ток) срещне преливник (съпротивление), тя пада до по-ниско ниво (по-ниско напрежение). Обемът на водата остава непроменен, но нейното ниво (енергия) намалява. Същото се случва и с електрическия ток. Когато електрическият ток преминава през съпротивление, неговата енергия се освобождава в околната среда и напрежението намалява.

Изчисляване на пада на напрежението

Когато електрическият ток преминава през съпротивление, като например крушка с нажежаема жичка, силата върху зарядите (напрежението) намалява. Това намаление се нарича спад на напрежението. Промяната на напрежението може да се определи числено чрез умножаване на стойността на съпротивлението по силата на тока.

Електрически ток и електронен поток

Електрони (сини топчета) текат към положителния полюс на източника на ток, т.е. към електрическия ток, който се движи от положителния към отрицателния полюс (голяма синя стрелка). Силата на тока зависи от това колко електрони преминават през напречното сечение на проводника за единица време.

Електрически ток в паралелна верига

В паралелна верига електрическият ток (сини стрелки) се разделя на два отделни клона, преди да се върне към своя източник (червена батерия).

Тип на веригата и напрежение

Серийна веригасъдържа две съпротивления (R), които последователно намаляват напрежението (V). Спадът на напрежението се определя от сумата на съпротивленията.

IN паралелна веригаЕлектрическият ток преминава през различни пътища. Тази подредба на съпротивленията (R) причинява едновременен спад на напрежението.

Насочено движение на заредени частици в електрическо поле.

Заредените частици могат да бъдат електрони или йони (заредени атоми).

Атом, който е загубил един или повече електрони, придобива положителен заряд. - Анион (положителен йон).
Атом, който е получил един или повече електрони, придобива отрицателен заряд. - Катион (отрицателен йон).
Йоните се разглеждат като подвижни заредени частици в течности и газове.

В металите носителите на заряд са свободни електрони, като отрицателно заредени частици.

В полупроводниците се разглежда движението (движението) на отрицателно заредени електрони от един атом към друг и в резултат на това движението между атомите на получените положително заредени празни места - дупки.

Отзад посока на електрическия токпосоката на движение на положителните заряди е конвенционално приета. Това правило е установено много преди изучаването на електрона и остава вярно и до днес. Силата на електрическото поле също се определя за положителен тестов заряд.

За всяко единично зареждане рв електрическо поле с интензитет дсилови действия F = qE, която премества заряда по посока на вектора на тази сила.

Фигурата показва, че векторът на силата F - = -qE, действащ на отрицателен заряд -q, е насочен в посока, обратна на вектора на напрегнатост на полето, като произведението на вектора ддо отрицателна стойност. Следователно отрицателно заредените електрони, които са носители на заряд в метални проводници, всъщност имат посока на движение, противоположна на вектора на напрегнатостта на полето и общоприетата посока на електрическия ток.

Сума на таксата Q= 1 висулка, преместена през напречното сечение на проводника във времето T= 1 секунда, определена от текущата стойност аз= 1 ампер от отношението:

I = Q/t.

Текущото съотношение аз= 1 ампер в проводник към неговата площ на напречното сечение С= 1 m 2 ще определи плътността на тока й= 1 A/m2:

работа А= 1 джаул, изразходван за транспортиране Q= 1 кулон от точка 1 до точка 2 ще определи стойността на електрическото напрежение U= 1 волт като потенциална разлика φ 1 и φ 2 между тези точки от изчислението:

U = A/Q = φ 1 - φ 2

Електрическият ток може да бъде постоянен или променлив.

Постоянният ток е електрически ток, чиято посока и големина не се променят с времето.

Променливият ток е електрически ток, чиято сила и посока се променят с времето.

Още през 1826 г. немският физик Георг Ом открива важен закон на електричеството, който определя количествената връзка между електрическия ток и свойствата на проводника, характеризиращ тяхната способност да издържат на електрически ток.
Тези свойства впоследствие започват да се наричат ​​електрическо съпротивление, обозначено с буквата Ри се измерва в омове в чест на откривателя.
Законът на Ом в неговата съвременна интерпретация с класическото съотношение U/R определя количеството електрически ток в проводник въз основа на напрежението Uв краищата на този проводник и неговото съпротивление Р:

Електрически ток в проводници

Проводниците съдържат свободни носители на заряд, които под въздействието на електрическо поле се движат и създават електрически ток.

В металните проводници носителите на заряд са свободни електрони.
С повишаването на температурата хаотичното топлинно движение на атомите пречи на насоченото движение на електроните и съпротивлението на проводника се увеличава.
При охлаждане и температурата се доближава до абсолютната нула, когато топлинното движение спира, съпротивлението на метала клони към нула.

Електрическият ток в течности (електролити) съществува като насочено движение на заредени атоми (йони), които се образуват в процеса на електролитна дисоциация.
Йоните се придвижват към противоположни по знак електроди и се неутрализират, утаявайки се върху тях. - Електролиза.
Анионите са положителни йони. Те се придвижват към отрицателния електрод - катода.
Катионите са отрицателни йони. Те се придвижват към положителния електрод - анода.
Законите за електролизата на Фарадей определят масата на веществото, освободено върху електродите.
При нагряване съпротивлението на електролита намалява поради увеличаване на броя на молекулите, разложени на йони.

Електрически ток в газове - плазма. Електрическият заряд се носи от положителни или отрицателни йони и свободни електрони, които се образуват под въздействието на радиация.

Във вакуум има електрически ток като поток от електрони от катода към анода. Използва се в електронно-лъчеви устройства - лампи.

Електрически ток в полупроводниците

Полупроводниците заемат междинно положение между проводниците и диелектриците по отношение на тяхното съпротивление.
Значителна разлика между полупроводниците и металите може да се счита за зависимостта на тяхното съпротивление от температурата.
С понижаване на температурата съпротивлението на металите намалява, докато при полупроводниците, напротив, се увеличава.
Когато температурата се приближи до абсолютната нула, металите са склонни да станат свръхпроводници, а полупроводниците - изолатори.
Факт е, че при абсолютната нула електроните в полупроводниците ще бъдат заети да създават ковалентни връзки между атомите на кристалната решетка и в идеалния случай няма да има свободни електрони.
С повишаването на температурата някои от валентните електрони могат да получат енергия, достатъчна за разкъсване на ковалентни връзки и в кристала ще се появят свободни електрони, а в местата на разкъсването се образуват празни места, които се наричат ​​дупки.
Свободното място може да бъде заето от валентен електрон от съседна двойка и дупката ще се премести на ново място в кристала.
Когато свободен електрон срещне дупка, електронната връзка между атомите на полупроводника се възстановява и настъпва обратният процес – рекомбинация.
Двойките електрон-дупка могат да се появят и да се рекомбинират, когато полупроводник е осветен поради енергията на електромагнитното излъчване.
При липса на електрическо поле електроните и дупките участват в хаотично топлинно движение.
Не само получените свободни електрони, но и дупки, които се считат за положително заредени частици, участват в електрическото поле в подредено движение. Текущ азв полупроводника се състои от електрон I nи дупка Ipтечения

Полупроводниците включват химични елементи като германий, силиций, селен, телур, арсен и др. Най-често срещаният полупроводник в природата е силиций.

Коментари и предложения се приемат и са добре дошли!

Електрическият ток е един от основните процеси, протичащи в абсолютно всяка електронна верига (в електрическа верига). Изучаването на този процес ще направи много по-лесно в бъдеще разбирането на други процеси, присъщи на електрическите вериги.

За по-задълбочено разбиране на същността на електрическия ток ви препоръчвам първо да се запознаете с природата на неговото възникване. По-рано научихме, че когато пластмасова пръчка се търка във вълната, поради силите на триене, определен брой електрони напускат повърхностния слой на пръчката, който се зарежда положително. Когато стъклена пръчка се търка в коприната, тя се зарежда отрицателно, тъй като електроните напускат атомите от горните слоеве на коприната и се установяват върху стъклото.


Така имаме една пръчка с излишък от електрони, така че се казва, че е отрицателно заредена, а втората пръчка има недостиг на електрони, така че се казва, че има преобладаващ положителен заряд.

Тъй като всичко еАко електроните в природата са склонни да балансират, тогава чрез свързване на двете противоположно заредени пръчки с проводник, свободните електрони незабавно ще се преместят от стъклената пръчка към пластмасовата, от зоната на техния излишък към зоната на недостиг. В резултат на това и двата пръта ще станат неутрално заредени и лишени от свободни електрони, които лесно могат да се движат наоколо. Процесът на движение на електрони по протежение на проводник между пръчките е електричество .

Електрическият ток може да извърши полезна работа, например запалване на светодиод,поставени на пътя му.

Полезната работа на таксите може да бъде илюстрирана с примера на автобус. Ако автобус без пътници е пътувал от град А до град Б, тогава автобусът не е извършил полезна работа и е изразходвал гориво. Автобусът, който превозваше пътниците, свърши полезна работа. Електрическият ток работи по подобен начин, така че на пътя му се поставя товар, върху който се извършва полезна работа.

Свързан с проводници с протрити пръчици, светодиодът свети за много кратък период от време, тъй като свободните отрицателни заряди незабавно ще се преместят от зоната на техния излишък в зоната на дефицит и ще настъпи равновесие.

Генератор

За да може светодиодът да свети дълго време, е необходимо да се поддържа електрическият ток чрез попълване на зарядите на пръчките, тоест постоянното им триене съответно върху вълна и коприна. Но този метод е трудно приложим на практика и неефективен. Затова се използва много по-практичен метод за поддържане на необходимото количество енергийни носители.

Устройство, което постоянно създава или генерира заряди с различни знаци, се нарича генератор или по-общо източник на енергия. Най-простият генератор е батерия, която е по-правилно да се нарича галванична клетка. За разлика от прътите, в които зарядите се образуват поради сили на триене, в галваничния елемент, за разлика от зарядите се образуват в резултат на химични реакции.

Електрически ток и условия за неговото протичане

Сега можем да направим първите важни предварителни заключения и да идентифицираме условията за протичане на електрически ток.

  1. Първо. За генерирането на електрически ток пътят на движение на зарядите трябва да бъде затворен.
  2. Второ. За да се поддържа електрически ток, е необходимо в началото на пътя запасът от заряди да се попълва, а в края на пътя те да се отнемат, освобождавайки място за новопостъпили заряди.
  3. трето. За да могат зарядите да извършват полезна работа, е необходимо да се постави на пътя им, например, нажежаема жичка, светодиод или намотка на двигателя, което най-общо се нарича товар или консуматор.

Като цяло най-простата електрическа верига се състои от генератор, товар и проводници, свързващи генератора с товара.

Електродвижеща сила ЕМП

Основната задача на всеки източник на енергия е да формира и поддържа постоянна стойност на противоположните заряди на изводите, наречени електроди. Колкото по-голям е броят на зарядите, толкова повече те са склонни да се привличат един друг и следователно се движат по-интензивно по електрическата верига. А силата, която кара електроните да се движат по веригата, се нарича електродвижеща сила или за кратко ЕМП . Електродвижещата сила се измерва в волта [IN]. EMF на нова (неразредена) батерия е малко повече от 1,5 V, а короната е малко повече от 9 V.

Стойността на електрическия ток може ясно да се определи количествено, като се използва примерът на водопроводна тръба. Нека мислено си представим водата като набор от малки капчици с еднакъв размер. Сега нека вземем и отрежем тръбата на някое място и инсталираме брояч на водни капки. След това отворете крана и запишете времето, например една минута. След като отброим времето, ще вземем показанията на електромера. Да приемем, че броячът е отчел 1 милион падания за една минута. От това заключаваме, че водният поток е милион капки в минута. Ако увеличим налягането на водата - караме помпата да я изпомпва по-бързо - тогава налягането на водата ще се увеличи, докато капките ще започнат да се движат по-интензивно и съответно консумацията на вода ще се увеличи.

Сила на електрически ток

По подобен начин се определя и силата на електрическия ток. Ако мислено прережем проводника, свързващ генератора с товара, и инсталираме измервателен уред, тогава ще получим консумацията на електрони за единица време - това е силата на тока.

Тъй като електродвижещата сила на генератора се увеличава, електроните преминават през веригата по-интензивно и токът се увеличава.

Тъй като зарядът на електрона и общият им брой, преминаващи през напречното сечение на проводника за единица време, са известни, силата на тока може да бъде количествено определена.

Зарядът на един електрон има много малка стойност и огромен брой от тях участват в електрическия ток. Следователно 628∙10 16 беше взето като единица електрически заряд, тоест 62800000000000000000 електронни заряда. Това количество електрически заряд се нарича висулка , съкратено [Cl].

Единицата за измерване на ток се нарича ампер [A]. Силата на тока е равна на един ампер, когато общ електрически заряд от един кулон преминава през напречното сечение на проводника за една секунда.

1 A = 1 C/1 сек

I = Q/t

Ако два пъти повече електрони преминават през проводник за една секунда, тогава аз се равнява на 2 ампера.

В проводник, изработен от метал, като мед или алуминий, се образуват много свободни електрони. Те лесно напускат атомите на металната кристална решетка и се движат свободно в междуатомното пространство. Те обаче не вървят дълго, тъй като моментално са привлечени от друг положително зареден атом, който е загубил подобен елемент. Следователно по подразбиране през проводника не протича ток. Освен това свободните електрони нямат подредено движение, а се движат хаотично в междуатомното пространство. Такова движение, което няма ясна посока, се нарича брауново движение. С повишаването на температурата интензивността на трафика се увеличава.

Да изтече аз трябва да създадете недостиг на електрически компоненти в единия край на проводника и излишък от тях в другия, тоест да свържете противоположните полюси на източника на захранване. Тогава електрическото поле на източника на енергия ще създаде електродвижеща сила, която ще принуди електроните в проводника да се движат строго в една посока. Ето защо електрическият ток е подредено движение на заряди под въздействието на външно електрическо поле

Електрони или дупки (електронно-дупкова проводимост). Понякога електрическият ток се нарича също ток на изместване, който възниква в резултат на промяна в електрическото поле с течение на времето.

Електрическият ток има следните прояви:

Енциклопедичен YouTube

    1 / 5

    ✪ ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ТОК сила на тока ФИЗИКА 8 клас

    ✪ Електрически ток

    ✪ #9 Електрически ток и електрони

    ✪ Какво е електрически ток [Amateur Radio TV 2]

    ✪ КАКВО СЕ СЛУЧВА ПРИ ТОКОВ УДАР

    субтитри

Класификация

Ако заредените частици се движат вътре в макроскопични тела спрямо определена среда, тогава такъв ток се нарича електрически ток на проводимост. Ако се движат макроскопични заредени тела (например заредени дъждовни капки), тогава този ток се нарича конвекция .

Има постоянен и променлив електрически ток, както и различни видове променлив ток. В такива концепции думата „електрически“ често се пропуска.

  • Постоянен ток - ток, чиято посока и големина не се променят във времето.

Вихрови течения

Вихровите токове (токове на Фуко) са „затворени електрически токове в масивен проводник, които възникват, когато магнитният поток, проникващ в него, се промени“, следователно вихровите токове са индуцирани токове. Колкото по-бързо се променя магнитният поток, толкова по-силни са вихровите токове. Вихровите токове не протичат по определени пътища в проводниците, но когато се затварят в проводника, те образуват вихрови вериги.

Наличието на вихрови токове води до скин-ефекта, тоест до факта, че променливият електрически ток и магнитният поток се разпространяват главно в повърхностния слой на проводника. Нагряването на проводници от вихрови токове води до загуби на енергия, особено в сърцевините на бобините за променлив ток. За да намалят загубите на енергия поради вихрови токове, те използват разделянето на магнитните вериги с променлив ток на отделни пластини, изолирани една от друга и разположени перпендикулярно на посоката на вихровите токове, което ограничава възможните контури на техните пътища и значително намалява величината на тези течения. При много високи честоти вместо феромагнетици се използват магнитодиелектрици за магнитни вериги, в които поради много високото съпротивление практически не възникват вихрови токове.

Характеристики

Исторически е прието, че посока на токасъвпада с посоката на движение на положителните заряди в проводника. Освен това, ако единствените носители на ток са отрицателно заредени частици (например електрони в метал), тогава посоката на тока е противоположна на посоката на движение на заредените частици. .

Скорост на дрейф на електрони

Устойчивостта на радиация се причинява от образуването на електромагнитни вълни около проводник. Това съпротивление е комплексно зависимо от формата и размера на проводника и от дължината на излъчваната вълна. За един прав проводник, в който навсякъде токът е с една и съща посока и сила и чиято дължина L е значително по-малка от дължината на излъчваната от него електромагнитна вълна λ (\displaystyle \lambda), зависимостта на съпротивлението от дължината на вълната и проводника е сравнително проста:

R = 3200 (L λ) (\displaystyle R=3200\left((\frac (L)(\lambda ))\right))

Най-често използваният електрически ток със стандартна честота 50 Hzсъответства на вълна с дължина около 6 хиляди километра, поради което мощността на излъчване обикновено е незначителна в сравнение с мощността на топлинните загуби. Въпреки това, с увеличаване на честотата на тока, дължината на излъчваната вълна намалява и мощността на излъчване съответно се увеличава. Проводник, способен да излъчва забележима енергия, се нарича антена.

Честота

Концепцията за честота се отнася до променлив ток, който периодично променя силата и/или посоката. Това включва и най-често използвания ток, който варира по синусоидален закон.

AC периодът е най-краткият период от време (изразен в секунди), през който се повтарят промените в тока (и напрежението). Броят периоди, извършени от тока за единица време, се нарича честота. Честотата се измерва в херци, като един херц (Hz) съответства на един цикъл в секунда.

Ток на отклонение

Понякога за удобство се въвежда понятието ток на изместване. В уравненията на Максуел токът на изместване присъства при равни условия с тока, причинен от движението на зарядите. Интензитетът на магнитното поле зависи от общия електрически ток, равен на сумата от тока на проводимост и тока на изместване. По дефиниция, плътността на тока на отклонение j D → (\displaystyle (\vec (j_(D))))- векторна величина, пропорционална на скоростта на изменение на електрическото поле E → (\displaystyle (\vec (E)))на време:

j D → = ∂ E → ∂ t (\displaystyle (\vec (j_(D)))=(\frac (\partial (\vec (E)))(\partial t)))

Факт е, че при промяна на електрическото поле, както и при протичане на ток, се генерира магнитно поле, което прави тези два процеса подобни един на друг. Освен това промяната в електрическото поле обикновено е придружена от пренос на енергия. Например, при зареждане и разреждане на кондензатор, въпреки факта, че няма движение на заредени частици между неговите пластини, те говорят за ток на изместване, протичащ през него, прехвърляйки известна енергия и затваряйки електрическата верига по уникален начин. Ток на отклонение I D (\displaystyle I_(D))в кондензатор се определя по формулата:

I D = d Q d t = − C d U d t (\displaystyle I_(D)=(\frac ((\rm (d))Q)((\rm (d))t))=-C(\frac ( (\rm (d))U)((\rm (d))t))),

Където Q (\displaystyle Q)- заряд на плочите на кондензатора, U (\displaystyle U)- потенциална разлика между плочите, C (\displaystyle C)- капацитет на кондензатора.

Токът на изместване не е електрически ток, тъй като не е свързан с движението на електрически заряд.

Основни видове проводници

За разлика от диелектриците, проводниците съдържат свободни носители на некомпенсирани заряди, които под въздействието на сила, обикновено електрическа потенциална разлика, се движат и създават електрически ток. Характеристиката ток-напрежение (зависимостта на тока от напрежението) е най-важната характеристика на проводника. За метални проводници и електролити той има най-простата форма: силата на тока е право пропорционална на напрежението (закон на Ом).

Метали - тук носителите на ток са електрони на проводимост, които обикновено се разглеждат като електронен газ, ясно проявяващ квантовите свойства на изроден газ.

Електрически токове в природата

Електрическият ток се използва като носител на сигнали с различна сложност и вид в различни области (телефон, радио, контролен панел, бутон за заключване на врата и т.н.).

В някои случаи се появяват нежелани електрически токове, като блуждаещи токове или токове на късо съединение.

Използване на електрически ток като енергиен носител

  • получаване на механична енергия във всички видове електродвигатели,
  • получаване на топлинна енергия в нагревателни устройства, електрически пещи, по време на електрическо заваряване,
  • получаване на светлинна енергия в осветителни и сигнални устройства,
  • възбуждане на електромагнитни трептения с висока честота, свръхвисока честота и радиовълни,
  • получаване на звук,
  • получаване на различни вещества чрез електролиза, зареждане на електрически батерии. Тук електромагнитната енергия се преобразува в химическа енергия,
  • създаване на магнитно поле (в електромагнитите).

Използване на електрически ток в медицината

  • диагностика - биотоковете на здрави и болни органи са различни и е възможно да се определи заболяването, причините за него и да се предпише лечение. Клонът на физиологията, който изучава електрическите явления в тялото, се нарича електрофизиология.
    • Електроенцефалографията е метод за изследване на функционалното състояние на мозъка.
    • Електрокардиографията е техника за записване и изследване на електрическите полета по време на сърдечната дейност.
    • Електрогастрографията е метод за изследване на двигателната активност на стомаха.
    • Електромиографията е метод за изследване на биоелектричните потенциали, възникващи в скелетните мускули.
  • Лечение и реанимация: електрическа стимулация на определени области на мозъка; лечение на болест на Паркинсон и епилепсия, също и за електрофореза. При брадикардия и други сърдечни аритмии се използва пейсмейкър, който стимулира сърдечния мускул с импулсен ток.

електрическа безопасност

Включва правни, социално-икономически, организационно-технически, санитарно-хигиенни, лечебно-профилактични, рехабилитационни и други мерки. Правилата за електрическа безопасност се регулират от правни и технически документи, нормативна и техническа рамка. Познаването на основите на електрическата безопасност е задължително за персонала, обслужващ електрически инсталации и електрическо оборудване. Човешкото тяло е проводник на електрически ток. Човешкото съпротивление със суха и непокътната кожа варира от 3 до 100 kOhm.

Ток, преминал през тяло на човек или животно, предизвиква следните ефекти:

  • термични (изгаряния, нагряване и увреждане на кръвоносните съдове);
  • електролитно (разграждане на кръвта, нарушаване на физическия и химичен състав);
  • биологични (дразнене и възбуждане на телесните тъкани, конвулсии)
  • механично (разкъсване на кръвоносни съдове под въздействието на налягането на парата, получено чрез нагряване от кръвния поток)

Основният фактор, определящ резултата от токов удар, е количеството ток, преминаващ през човешкото тяло. Съгласно правилата за безопасност електрическият ток се класифицира, както следва:

  • безопасносчита се ток, чието дълго преминаване през човешкото тяло не му причинява вреда и не предизвиква усещания, стойността му не надвишава 50 μA (променлив ток 50 Hz) и 100 μA постоянен ток;
  • минимално забележимичовешкият променлив ток е около 0,6-1,5 mA (50 Hz променлив ток) и 5-7 mA постоянен ток;
  • праг не пускамсе нарича минимален ток с такава сила, че човек вече не е в състояние да откъсне ръцете си от тоководещата част със сила на волята. За променлив ток е около 10-15 mA, за постоянен ток е 50-80 mA;
  • праг на фибрилациянаречен сила на променлив ток (50 Hz) от около 100 mA и 300 mA постоянен ток, излагането на което за повече от 0,5 s е вероятно да причини фибрилация на сърдечния мускул. Този праг също се счита за условно фатален за хората.

В Русия, в съответствие с Правилата за техническа експлоатация на потребителските електрически инсталации и Правилата за защита на труда при експлоатация на електрически инсталации, са създадени 5 квалификационни групи за електрическа безопасност в зависимост от квалификацията и опита на служителя и напрежение на електрически инсталации.

Всички добре знаем, че електричеството е насочен поток от заредени частици, резултат от действието на електрическо поле. Всеки ученик ще ви каже това. Но въпросът каква е посоката на тока и къде отиват тези частици, може да обърка мнозина.

Същност на въпроса

Както е известно, в проводник електричеството се пренася от електрони, в електролити - катиони и аниони (или просто йони), в полупроводници електроните работят с така наречените „дупки“, в газове - йони с електрони. Електропроводимостта му зависи от наличието на свободни такива в даден материал. При липса на електрическо поле в метален проводник няма да тече ток. Но щом се появи в два от разделите си, т.е. ще се появи напрежение, хаосът в движението на електроните ще спре и ще настъпи ред: те ще започнат да се отблъскват от минуса и да се движат към плюса. Изглежда, че това е отговорът на въпроса "Каква е посоката на тока?" Но го нямаше. Достатъчно е да погледнете в енциклопедичен речник или просто във всеки учебник по физика и определено противоречие веднага ще стане забележимо. Там се казва, че конвенционалната фраза "посока на тока" обозначава насоченото движение на положителните заряди, с други думи: от плюс към минус. Какво да правим с това твърдение? В крайна сметка има противоречие, което се вижда с просто око!

Силата на навика

Когато хората се научиха да правят верига, те все още не знаеха за съществуването на електрон. Още повече, че тогава не подозират, че се движи от минус към плюс. Когато през първата половина на 19 век Ампер предложи посоката на тока от плюс към минус, всички го приеха за даденост и никой не оспори това решение. Отне 70 години, докато хората разберат, че токът в металите възниква поради движението на електроните. И когато разбраха това (това се случи през 1916 г.), всички бяха толкова свикнали с избора, направен от Ампер, че вече не започнаха да променят нищо.

"Златна среда"

В електролитите отрицателно заредените частици се движат към катода, а положително заредените към анода. Същото се случва и с газовете. Ако мислите каква ще бъде посоката на тока в този случай, идва на ум само една опция: движението на противоположни полярности в затворена верига се случва една към друга. Ако твърдението е основата, тогава то ще премахне съществуващото в момента противоречие. Това може да е изненада, но преди повече от 70 години учените получиха документално доказателство, че електрически заряди с противоположен знак в проводяща среда действително се движат един към друг. Това твърдение ще бъде вярно за всеки проводник, независимо от неговия тип: метал, газ, електролит, полупроводник. Както и да е, можем само да се надяваме, че с течение на времето физиците ще премахнат объркването в терминологията и ще приемат недвусмислено определение за това каква е посоката на текущото движение. Разбира се, трудно е да промените навик, но най-накрая трябва да поставите всичко на мястото му.



 


Прочети:



Чийзкейкове от извара на тиган - класически рецепти за пухкави чийзкейкове Чийзкейкове от 500 г извара

Чийзкейкове от извара на тиган - класически рецепти за пухкави чийзкейкове Чийзкейкове от 500 г извара

Продукти: (4 порции) 500 гр. извара 1/2 чаша брашно 1 яйце 3 с.л. л. захар 50 гр. стафиди (по желание) щипка сол сода бикарбонат...

Салата Черна перла със сини сливи Салата Черна перла със сини сливи

Салата

Добър ден на всички, които се стремят към разнообразие в ежедневната си диета. Ако сте уморени от еднообразни ястия и искате да зарадвате...

Рецепти за лечо с доматено пюре

Рецепти за лечо с доматено пюре

Много вкусно лечо с доматено пюре, като българско лечо, приготвено за зимата. Така обработваме (и изяждаме!) 1 торба чушки в нашето семейство. И кой бих...

Афоризми и цитати за самоубийство

Афоризми и цитати за самоубийство

Ето цитати, афоризми и остроумни поговорки за самоубийството. Това е доста интересна и необикновена селекция от истински „перли...

feed-image RSS