Метод образования носителей,необыкновенности протекания тока в среде:металлы

Электронный ток в жидкостях

Как знаменито, химически незапятнанная (дистиллированная) вода является нехорошим проводником. Однако при растворении в воде разных 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 хим реакциями на электродах, что приводит к выделению на их хим частей, входящих в состав электролита.

Первый закон Фарадея: масса вещества, выделяющегося на каком-или из электродов, прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит

Электрохимический эквивалент вещества - табличная величина.

Второй закон Фарадея:

Протекание тока в жидкостях сопровождается выделением теплоты. При этом производится закон Джоуля-Ленца.

Электронный ток в металлах

При прохождении тока металлы греются. В итоге чего ионы кристаллической решетки начинают колебаться с большей амплитудой вблизи положений равновесия. В итоге этого поток электронов почаще соударяется с кристаллической решеткой, а как следует вырастает сопротивление их движению. При увеличении температуры вырастает противодействие проводника.

Каждое вещество характеризуется своим температурным коэффициентом противодействия - табличная величина. Существуют особые сплавы, противодействие которых практически не меняется при нагревании, к примеру манганин и константан.

Явление сверхпроводимости. При температурах недалёких к безусловному нулю (-2730C) удельное противодействие проводника скачком падает до нуля. Сверхпроводимость - микроскопичный квантовый эффект.

Применение электрического тока в металлах

Лампа накаливания производит свет за счет электронного тока, протекающего по нити накала. Материал нити накала имеет высшую температуру плавления (к примеру, вольфрам), так как она разогревается до температуры 2500 3250К. Нить помещена в стеклянную колбу с инертным газом.

Электронный 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 появляться под деянием больших температур, разных излучений (ультрафиолетового, рентгеновского, радиоактивного), космических лучей, столкновения частиц меж собой.

Ионизированное состояние газа получило заглавие плазмы. В масштабах Вселенной плазма - более распространенное агрегатное состояние вещества. Из нее состоят Солнце, звезды, верхние слои атмосферы.

Прохождение электронного тока через газ именуется газовым разрядом.

В "маркетинговой" неоновой трубке протекает тлеющий разряд. Светящийся газ представляет собой "живую плазму".

Меж электродами сварочного аппарата возникает дуговой разряд.

Дуговой разряд горит в ртутных лампах - очень ясных источниках света.

Искровой разряд смотрим в молниях. Тут напряженность электрического поля достигает пробивного значения. Сила тока около 10 МА!

Для коронного разряда отличительно свечение газа, образуя "корону", окружающую электрод. Коронный разряд - главный источник потерь энергии высоковольтных линий электропередачи.

Электронный ток в вакууме

А вероятно ли распространение электронного тока в вакууме (от лат. vacuum - пустота)? Так как в вакууме нет свободных носителей зарядов, то он является идеальным диэлектриком. Возникновение 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 поддержкою явления термоэлектронной эмиссии - испускания веществом электронов при нагревании.

Вакуумный диодик, триод, электронно-лучевая трубка (в ветхих телевизорах) - приборы, работа которых основана на явлении термоэлектронной эмиссии. Основной принцип действия: наличие тугоплавкого материала, через который протекает ток - катод, прохладный электрод, собирающий термоэлектроны - анод.