Curentul electronic în lichide
Într-un conductor de fier, curentul de electroni apare ca o mișcare direcționată a electronilor liberi și că, pentru toate acestea, nu apar configurații ale substanței din care este realizat conductorul.
Astfel de conductoare, în care trecerea unui curent de electroni nu este însoțită de schimbări chimice în substanța lor, se numesc conductori de primul tip. Acestea includ toate metalele, cărbunele și o serie de alte substanțe.
Dar există, de asemenea, conductoare în natura curentului de electroni, în care în timpul trecerii fenomenelor chimice curente apar. Acești conductori sunt numiți conductori de tipul celui de-al doilea. Acestea sunt, în principal, amestecuri diferite de acizi, săruri și alcalii în apă.
Dacă recipientul de sticlă pentru a se toarnă apă și se adaugă câteva picături de acid sulfuric (sau orice alt acid sau alcalin), și apoi să ia două plăci de fier și le atașați conductoarele în jos placa în vas, și la capetele firelor pentru a conecta sursa de curent prin comutatorul și un ampermetru, degajarea de gaz se va produce din soluție, în timp ce acesta va dura fără încetare până în circuitul închis, deoarece Apa acidificată este într-adevăr un dirijor. În plus, plăcile încep să fie acoperite cu bule de gaz. Apoi, aceste bule vor ieși de pe plăci și vor ieși.
Când trece printr-o soluție de curent de electroni, au loc configurații chimice, ducând la eliberarea gazului.
Conductorii de tipul celui de-al doilea sunt numiți electroliți. iar fenomenul care apare în electrolit atunci când un curent de electroni trece prin el este electroliza.
Plăcile de fier căzute în electrolit sunt numite electrozi; unul dintre ele, conectat la polul pozitiv al sursei curente, se numește anod. Celălalt, conectat la polul negativ, este catodul.
Care este motivul pentru care trece curentul de electroni în conducta apoasă? Se pare că, în astfel de amestecuri (electroliti) molecule de acid (baze, săruri) sub acțiunea solventului (apă, în acest caz) sunt împărțite în două părți, cu o singură bucată din molecula are o sarcină electronică pozitivă, iar celălalt negativ.
Particulele unei molecule care dețin o încărcătură electronică sunt numite ioni. Când se dizolvă în apă, acid, sare sau alcaline în soluție apare o cantitate imensă de ioni pozitivi și negativi.
Ar trebui să devină acum clar de ce soluția a trecut prin curentul de electroni, pentru că între electrozii conectate la sursa de alimentare, este creată de diferența de potențial, cu alte cuvinte, unii dintre ei sa dovedit a fi încărcat pozitiv și celălalt negativ. Sub influența acestui potențial diferență ionii pozitivi au început să se amestece spre electrodul negativ - catod, iar ionii negativi - anod.
Astfel, mișcarea haotică a ionilor a devenit o contra-mișcare ordonată a ionilor încărcați negativ într-o direcție și pozitivă în cealaltă. Acest proces de transfer de sarcină face fluxul de curent de electroni prin electrolit și are loc până când diferența de potențial există la electrozi. Odată cu dispariția diferenței de potențial, curentul prin electrolit se oprește, mișcarea ordonată a ionilor este întreruptă și mișcarea haotică apare din nou.
De exemplu, să luăm în considerare fenomenul de electroliză cu trecerea unui curent de electroni printr-o soluție de sulfat de cupru CuSO4 cu electrozi de cupru care cad în el.
Fenomenul electrolizei în trecerea curentului printr-o soluție de sulfat de cupru: C - un vas cu un electrolit, B - o sursă de curent, B - un întrerupător
Va exista, de asemenea, o contra-mișcare a ionilor la electrozii. Un ion pozitiv este ionul de cupru (Cu), iar ionul negativ este ionul de reziduu acid (SO4). ioni de cupru, în contact cu catod vor fi evacuate (pentru atașarea la electronii lipsă înșiși), m. E. Convertit în molecule neutre de cupru net, și un foarte subțire (molecular) strat depus pe catod.
Ionii negativi, ajungând la anod, sunt, de asemenea, descărcați (da electronii suplimentari). Dar toate acestea vin în reacție chimică cu un anod de cupru, rezultând reziduul în molecula de acid se alătură SO4 de cupru C u și apare molecula de sulfat de cupru C uS O 4 reîntorși electrolit.
Deoarece acest proces chimic durează mult timp, cuprul este depozitat pe catod, care este eliberat din electrolit. În același timp, electrolitul în locul moleculelor de cupru care au trecut la catod obține noi molecule de cupru prin dizolvarea celui de-al doilea electrod, anodul.
Același proces se întâmplă dacă se utilizează electrozi de zinc în locul celor de cupru, iar Zn SO4 este soluția de electroliți. Zincul va fi, de asemenea, transferat de la anod la catod.
Astfel makarom, diferența dintre curentul de electroni din metale și conductori apoase constă în aceea că într-un metal purtătorilor de sarcină sunt doar electroni liberi, adică sarcinile negative, în timp ce în electroliți de energie electrică este transferată la particulele încărcate oppositely ale substanței - .. Ionii se deplasează în direcții opuse . Prin urmare, ei spun că electroliții au conductivitate ionică.
Fenomenul de electroliză a fost descoperit în 1837 de BS Yakobi, care a creat numeroase experimente privind cercetarea și îmbunătățirea surselor chimice de curent. Jacobi a stabilit că unul dintre electrozii plasați într-o soluție de sulfat de cupru când este acoperit cu un curent de electroni este acoperit cu cupru.
Acest fenomen, numit electroformare. găsește momentan o aplicație foarte mare în practică. Un exemplu este acoperirea obiectelor de fier cu un strat îngust de alte metale, și anume placarea cu nichel, aurirea, argintarea etc.
Curentul electronic în gaze
Gazele (inclusiv aerul) în condiții obișnuite nu conduc un curent de electroni. De exemplu, firele goale de linii aeriene suspendate paralel unul cu celălalt sunt izolate unele de altele de un strat de aer.
Dar sub influența temperaturii înalte, a diferențelor mari de potențial și a altor circumstanțe, gazele, cum ar fi conductorii apoși, sunt ionizați. adică, ele conțin o cantitate mare de particule de molecule de gaz, care, fiind purtători de energie electrică, contribuie la trecerea curentului de electroni prin gaz.
Dar în același timp, ionizarea gazului diferă de ionizarea conductorului apos. Dacă o moleculă se descompune în două părți încărcate, atunci în gazele sub ionizare, electronii sunt întotdeauna separați de fiecare moleculă și ionul rămâne sub forma unei părți încărcate pozitiv a moleculei.
Este necesar doar finalizarea ionizării gazului, cum va fi conductiv, în timp ce lichidul rămâne mereu conductorul curentului de electroni. După cum urmează, conductivitatea gazelor - un fenomen temporar, în funcție de actul circumstanțelor externe.
Dar există un alt tip de descărcare de gestiune, numit descărcare cu arc sau pur și simplu un arc electronic. Fenomenul arcului a fost descoperit pentru prima data in secolul al XIX-lea de catre primul inginer electric rus VV Petrov.
VV Petrov, făcând numeroase experimente, a constatat că între două focuri de cărbune conectate la o sursă de curent există o descărcare electronică continuă prin aer, însoțită de lumină strălucitoare. În scrierile sale, VV Petrov a scris că, cu toate acestea, "pacea neagră poate fi destul de luminată". Așadar, pentru prima dată, a fost recepționată o lumină electronică, care a fost efectiv aplicată de un alt cercetător rus electric Pavel Nikolayevich Yablochkov.
"Lumânarea Yablochkov", a cărei activitate se bazează pe utilizarea unui arc electronic, a făcut în acele zile o adevărată revoluție în ingineria electrică.
Descărcarea cu arc este folosită ca sursă de lumină în zilele noastre, de exemplu în proiectoare și proiectoare. Cea mai înaltă temperatură a descărcării arcului face posibilă folosirea acesteia pentru dispozitivul cu arc. În prezent, cuptoare cu arc, alimentate de curent foarte înalt, sunt utilizate în mai multe domenii ale industriei: pentru topirea oțelului, fontei, feroaliajelor, bronzului etc. Și în 1882 NN Benardos, descărcarea cu arc a fost folosită mai întâi pentru tăierea și sudarea metalelor.
În tuburile cu descărcare în gaz, lămpile fluorescente, stabilizatoarele de tensiune, pentru producerea de fascicule electrice și ionice se utilizează așa-numita descărcare de gaze fumurie.
Declanșarea prin scânteie este utilizată pentru măsurarea diferențelor potențiale uriașe cu un dispozitiv de descărcare a mingii, al cărui electrod are două bile de fier cu o suprafață lustruită. Bilele sunt deplasate în afară, iar diferența de potențial măsurată este alimentată de ele. Apoi, bilele sunt adunate până când scânteia sare între ele. Cunoscând diametrul bilelor, distanța dintre ele, presiunea, temperatura și umiditatea aerului, găsiți diferența de potențial dintre bilele de pe mesele speciale. În acest fel, este posibil să se determine în termen de câteva procente din diferența potențială de ordinul a 10 mii de volți.
Totul este pentru moment. Ei bine, dacă doriți să aflați mai multe, vă recomand să vă concentrați pe discul lui Misha Vanyushin:
Articole similare
-
Magnetizare și materiale magnetice, revista online a unui electrician
-
Protecții de testare dielectrice pentru mănuși dielectrice, galoși și bot, revista online
Trimiteți-le prietenilor: