Способ образования носителей,особенности протекания тока в среде: металлы ,,вакуум,газ,жидкости.

электрический ток в жидкостях

как известно, чистая (дистиллированная) вода является плохим проводником. однако при растворении в воде различных веществ (кислот, щелочей, солей и др.) раствор становится проводником, из-за распада молекул вещества на ионы. это явление называется электролитической диссоциацией, а сам раствор электролитом, способным проводить ток.

в отличие от металлов и газов прохождение тока через электролит сопровождается реакциями на электродах, что приводит к выделению на них элементов, входящих в состав электролита.

первый закон фарадея: масса вещества, выделяющегося на каком-либо из электродов, прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит

эквивалент вещества - табличная величина.

второй закон фарадея:

протекание тока в жидкостях сопровождается выделением теплоты. при этом выполняется закон джоуля-ленца.

электрический ток в металлах

при прохождении тока металлы нагреваются. в результате чего ионы кристаллической решетки начинают колебаться с большей амплитудой вблизи положений равновесия. в результате этого поток электронов чаще соударяется с кристаллической решеткой, а следовательно возрастает сопротивление их движению. при увеличении температуры растет сопротивление проводника.

каждое вещество характеризуется собственным температурным коэффициентом сопротивления - табличная величина. существуют специальные сплавы, сопротивление которых практически не изменяется при нагревании, например манганин и константан.

явление сверхпроводимости. при температурах близких к абсолютному нулю (-2730c) удельное сопротивление проводника скачком падает до нуля. сверхпроводимость - микроскопический квантовый эффект.

применение электрического тока в металлах

лампа накаливания производит свет за счет электрического тока, протекающего по нити накала. материал нити накала имеет высокую температуру плавления (например, вольфрам), так как она разогревается до температуры 2500 – 3250к. нить помещена в стеклянную колбу с инертным газом.

электрический ток в газах

газы в естественном состоянии не проводят электричества (являются диэлектриками), так как состоят из электрически нейтральных атомов и молекул. проводником может стать ионизированный газ, содержащий электроны, положительные и отрицательные ионы.

ионизация может возникать под действием высоких температур, различных излучений (ультрафиолетового, рентгеновского, радиоактивного), космических лучей, столкновения частиц между собой.

ионизированное состояние газа получило название плазмы. в масштабах вселенной плазма - наиболее распространенное агрегатное состояние вещества. из нее состоят солнце, звезды, верхние слои атмосферы.

прохождение электрического тока через газ называется газовым разрядом.

в "рекламной" неоновой трубке протекает тлеющий разряд. светящийся газ представляет собой "живую плазму".

между сварочного аппарата возникает дуговой разряд.

дуговой разряд горит в ртутных лампах - ярких источниках света.

искровой разряд наблюдаем в молниях. здесь напряженность электрического поля достигает пробивного значения. сила тока около 10 ма!

для коронного разряда характерно свечение газа, образуя "корону", окружающую электрод. коронный разряд - основной источник потерь энергии высоковольтных линий электропередачи.

электрический ток в вакууме

а возможно ли распространение электрического тока в вакууме (от лат. vacuum - пустота)? поскольку в вакууме нет свободных носителей зарядов, то он является идеальным диэлектриком. появление ионов бы к исчезновению вакуума и получению ионизированного газа. но вот появление свободных электронов обеспечит протекание тока через вакуум. как получить в вакууме свободные электроны? с явления термоэлектронной эмиссии - испускания веществом электронов при нагревании.

вакуумный диод, триод, электронно-лучевая трубка (в старых телевизорах) - приборы, работа которых основана на явлении термоэлектронной эмиссии. основной принцип действия: наличие тугоплавкого материала, через который протекает ток - катод, холодный электрод, собирающий термоэлектроны - анод.

Негенгенгенгенгенгенгенг