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.
Відповідь:
Пояснення:
Біметале́ва пласти́на — пластина, виготовлена з біметалу чи з механічно скріплених пластин двох різних металів. Як правило, використовується як основна частина термомеханічного давача.
Застосування:
Термостати і захисні пристрої
Біметалева пластина використовується для керування електричними контактами, що замикають чи розмикають електричний ланцюг нагрівача з метою підтримання температури на заданому рівні. У випадку захисних пристроїв — аварійно відключають електроживлення навантаження.
Використання класичної конструкції забезпечує поступове зведення-розведення контактів, що приводить до іскріння і обгоряння контактів, а конструкція з використанням механічної біфуркації може спрацьовувати стрибкоподібно, відразу переміщаючи контакт на декілька міліметрів (зазвичай, чути клацання від таких перемикань чути при роботі праски чи електричного запобіжника).
Застосовуються як пристрої захисту: від перегрівання (наприклад в електрочайнику) або від перевищення сили струму (запобіжники). Можуть бути як самовідновлювані, так і вимагати втручання обслуговчого персоналу для повернення запобіжника у включений стан.
Генератори імпульсів та реле часу
Використовується біметалева пластина з контактом і з підігрівачем (застосовується обмотка з високоомного провідника або сама пластина, по якій пропускають електричний струм).
Застосовується для перемикання режимів роботи пристроїв після їх включення (наприклад, у стартерах люмінесцентних лампах і електродвигунах). У цьому випадку нагрівання пластини триває увесь час, поки пристрій включено.
Термометри
У конструкції термометра довга згорнута спіраллю стрічка з біметалу закріплюється в центрі. Інший (зовнішній) кінець спіралі переміщається вздовж шкали, розміченій в градусах температури. Такий термометр, на відміну від рідинного (наприклад, ртутного чи спиртового) абсолютно нечутливий до змін зовнішнього тиску і механічно міцніший та витриваліший.
У термографах біметалева пластина через систему важелів управляє пером самописця, котре малює графік зміни температури у часі (застосовується в метеорології).
Аналогічна конструкція використовується в інжекторних системах двигунів внутрішнього згорання для керування заслінкою подачі повітря в залежності від ступеня прогрівання двигуна.
Електровимірювальні прилади
Використовується як різновид біметалічного термометра з підігрівачем. У залежності від схеми включення може бути вольтметром чи амперметром. При роботі споживає енергію, зате зовсім не містить тертьових механічних частин. Прості, вібростійкі, мало чутливі до забруднень та вологості. Досі широко застосовуються в автомобільній електроніці.