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.
Объяснение:
Чи знаєте ви, що чайник, кавник, лійка – це не кухонні або городні приналежності, але ще і наочний побутовий приклад сполучених посудин.
Якщо ви згадаєте тему «сполучені посудини» з курсу фізики за сьомий клас, то зрозумієте, що окремі частини наведених вище ємностей, мають з’єднання, заповнені (або легко заповнювані) водою. А саме такі судини, що мають загальні, що з’єднують їх частини, наповнені рідиною, і називають сполученими. І якщо ви придивіться уважніше, то побачите, що рівень води в носику чайника або лійки завжди знаходиться на тому ж рівні, що і рівень води в основному відділенні. І якщо нахиляти чайник у різні сторони, то видно, як заспокоївшись, рівні води стають однаковими як у самому чайнику, так і в носику. Саме в цьому і полягає принцип сполучених посудин. І саме він допомагає нам виливати потрібну кількість води невеликою цівкою через носик чайника або лійки. У випадку з відром, наприклад, виливати тонкою цівкою було б набагато складніше.
Закон сполучених посудин у фізиці
Отже, закон сполучених посудин говорить:Причому, не має значення форма і розмір перетину судин. Це чітко видно на прикладі того ж чайника з носиком. Пояснюється цей закон досить Рідина спочиває, значить, тиск в обох судинах на однаковому рівні буде однаково. Щільність у рідини також однакова, так як рідина одна і та ж, значить і висоти рівнів рідини будуть однаковими. Якщо ми додамо рідину в одну із судин або змінимо його рівень, то тиск у ньому зміниться, і рідина буде перетікати в іншу посудину аж до моменту, поки сила тиску не зрівняється. Якщо ж ми наллємо в судини різні рідини з різною щільністю, наприклад, воду та олію, то рівні будуть відрізнятися. Причому, висота рідини з більшою щільністю буде менше висоти стовпа з меншою щільністю.