Электрический ток в жидкостях
Как известно, химически 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 проводить ток.
В отличие от металлов и газов прохождение тока через электролит сопровождается химическими реакциями на электродах, что приводит к выделению на них химических элементов, входящих в состав электролита.
Первый закон Фарадея: масса вещества, выделяющегося на каком-либо из электродов, прямо пропорциональна заряду через электролит
Электрохимический 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 электродами сварочного аппарата возникает дуговой разряд.
Дуговой разряд горит в ртутных лампах - очень 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 привело 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.
Що таке час? На це питання складно відповісти, бо абстрактні, невидимі поняття погано піддаються точному формулюванню.покажчик – ґномон. Звичайно, подібні прилади не є точними, і в похмурий день ви не дізнаєтеся за їх до час, але якщо використовувати їх як подарунки авторської роботи, то вони цілком порадують око у вигляді декору.
З розвитком людства зростає потреба в більш точному вимірі часу і на зміну сонячним годинникам приходять піщані (піскові). Вони зменшуються в розмірі і дають можливість не залежати від кліматичних умов. Будова даного годинника проста – між двома сполученими посудинами є невеликий отвір, через яке висипаються частинки піску. Від кількості піску залежить, яка одиниця часу вимірюється – секунда, хвилина чи година. За таким же принципом працює і клепсидра – водяний годинник. Зараз ці прикольні годинники також застосовуються, але несуть в собі скоріше естетичну, ніж практичну функцію.
В основі будови механічного годинника був маятник. Через великі розміри механізму він розташовувався на вежах і відраховував тільки годинний час, а не хвилинний. Але з часом баштовий хронометр змогли зменшити до розмірів наручного годинника.
На жаль, зі зменшенням загубилася і точність, тому дані годинники були окрасою, а не необхідними приладами. Оздоблені камінням і дорогоцінними металами, вони одягалися тільки на дамську ручку, для чоловіків же вони були занадто гарні і не приносили користі. Тільки необхідність змусила сильну стать надіти годинник – під час війни їх почали випускати для солдатів.
Після того, як в механізмі стали використовувати кварц, з`явилися більш точні кварцові годинники. Наш час подарував людям електронні годинники, які використовуються всюди і вважаються найточнішими. Хоча це й не зовсім так. Навігація, телекомунікація, космічна промисловість, супутникові системи і мобільний зв`язок використовують атомний годинник. Процес вимірювання коливань атомів і молекул узятий за основу даного механізму і є найточнішим вимірювання часових відрізків, який відомий на даному етапі розвитку людства
