Ознаки електричного струму
Електричний струм, як ми говорили вище, є процес руху зарядів у тілі, між ділянками якого створена різниця потенціалів. Однак природа “носіїв заряду”, т. є. Тих заряджених частинок, рух яких становить електричний струм, в різних випадках може бути зовсім різна. Найбільш простим і наочним є той випадок, коли цими носіями є просто невеликі заряджені крупинки речовини, наприклад скляні кульки в досвіді, зображеному на рис. 71. Але такі випадки дуже рідкісні і не типові для явища електричного струму. У переважній більшості випадків проходження струму через різні тіла носіями заряду є або іони речовини (позитивно чи негативно заряджені молекули або атоми), або вільні електрони. У першому випадку говорять, що речовина має іонною провідністю або що механізм провідності є іонним. У другому випадку говорять про електронну провідності. Відомі й випадки змішаної провідності, коли носіями заряду є і іони і електрони одночасно.
У всіх випадках електронної та іонної провідності переміщення окремих електрично заряджених частинок безпосередньо не спостерігається. Однак електричний струм викликає різні явища, які не мають місця при покояться зарядах, і за цими супутнім явищам або ознаками струму можна завжди визначити наявність струму. Познайомимося з цими явищами.
1. Нитка лампочки розжарюється і починає світитися (рис. 72, а). Це означає, що струм викликає нагрівання провідника, по якому він проходить, т. Е. Електричний струм справляє теплову дію. Відзначимо, що в цьому досвіді нагрівається не тільки нитка, але і всі інші провідники, тільки менш помітно.
2. Магнітна стрілка відхиляється від початкового положення (рис. 72, б) і залишається відхиленою до тих пір, поки ключ замкнутий. Електричний струм виробляє магнітне дію.
3. На металевих електродах 1 і 2 (рис. 72, в) виділяються гази, які піднімаються у вигляді бульбашок і накопичуються в верхній частині обох половин – образного судини, заповненого підкисленою водою. Досліджуючи ці гази, можна переконатися, що на електроді, з’єднаному з позитивним полюсом елемента, виділяється кисень, а на електроді, з’єднаному з негативним полюсом, – водень. Випускаючи через крани обидва газу в гумову трубку і погрожує її кінець в мильну воду, можна наповнити сумішшю цих газів, так званим гримучим газом, мильні бульбашки. При піднесенні сірники бульбашки вибухають. Ми бачимо, що при проходженні електричного струму через підкислену воду відбувається поділ її на складові частини. Електричний струм виробляє хімічну дію.
Досвід показує, що хімічна дія струму спостерігається не в усіх провідниках. Електричний струм в металах не викликає ніяких хімічних змін. Навпаки, в розчинах сірчаної кислоти, кухонної солі, селітри і в багатьох інших речовинах ток викликає виділення складових частин. Тому прийнято ділити всі провідники на дві групи: провідники першого роду, в яких електричний струм не викликає хімічних дій (до них відносяться всі метали, а також вугілля), і провідники другого роду, які під дією електричного струму поділяються на складові частини. Провідники другого роду називають ще електролітами, а саме явище розкладання речовини струмом – електролізом (від грецького слова “лио” – розкладається).
Нагрівання провідників при проходженні через них даного струму може бути більше або менше в залежності від властивостей провідника. У нашому досвіді нитка лампочки сильно розжарюється (понад 1500 ° С), а інші дроти того ж ланцюга нагріваються ледь помітним чином. Деякі речовини (наприклад, свинець) можна привести в такий стан (що отримало назву надпровідного), при якому вони практично зовсім не нагріваються струмом (§ 49). Таким чином, і теплове, дія струму проявляється в залежності від властивостей провідника.
Магнітне ж дію струму проявляється завжди, незалежно від властивостей провідників; магнітна стрілка, поставлена паралельно з будь-яким провідником (рис. 73), по якому йде струм певної сили, завжди відчуває відхилення незалежно від властивостей провідника. Тому магнітне дію струму слід розглядати як найбільш характерний прояв струму. Відзначаючи це, Фарадей говорив: “Ні дії, більш характерного для електричного струму”.
(2 votes, average: 4.00 out of 5)