Читать в оригинале

<< ПредыдущаяОглавлениеСледующая >>


§ 40. Признаки электрического тока.

Электрический ток, как мы говорили выше, есть процесс движения зарядов в теле, между участками которого создана разность потенциалов. Однако природа «носителей заряда», т. е. тех заряженных частиц, движение которых составляет электрический ток, в разных случаях может быть совершенно различна. Наиболее простым и наглядным является тот случай, когда этими носителями являются просто небольшие заряженные крупинки вещества, например стеклянные шарики в опыте, изображенном на рис. 71. Но такие случаи очень редки и не типичны для явления электрического тока. В подавляющем большинстве случаев прохождения тока через различные тела носителями заряда являются либо ионы вещества (положительно или отрицательно заряженные молекулы или атомы), либо свободные электроны. В первом случае говорят, что вещество обладает ионной проводимостью или что механизм проводимости является ионным. Во втором случае говорят об электронной проводимости. Известны и случаи смешанной проводимости, когда носителями заряда являются и ионы и электроны одновременно.

Во всех случаях электронной и ионной проводимости перемещение отдельных электрически заряженных частиц непосредственно не наблюдается. Однако электрический ток вызывает различные явления, которые не имеют места при покоящихся зарядах, и по этим сопутствующим явлениям или признакам тока можно всегда определить наличие тока. Познакомимся с этими явлениями.

Соединим с источником тока приборы, изображенные на рис. 72. При замыкании ключей будут происходить следующие явления.

101.jpg

Рис. 72. Различные действия тока: а) светится электрическая лампочка накаливания; б) поворачивается перпендикулярно к проводу с током магнитная стрелка; в) выделяются водород и кислород из подкисленной воды, налитой в -образный стеклянный сосуд

1. Нить лампочки раскаляется и начинает светиться (рис. 72,а). Это значит, что ток вызывает нагревание проводника, по которому он проходит, т. е. электрический ток производит тепловое действие. Отметим, что в этом опыте нагревается не только нить, но и все остальные проводники, только менее заметно.

2. Магнитная стрелка отклоняется от первоначального положения (рис. 72,б) и остается отклоненной до тех пор, пока ключ замкнут. Электрический ток производит магнитное действие.

3. На металлических электродах 1 и 2 (рис. 72,в) выделяются газы, которые поднимаются в виде пузырьков и накапливаются в верхней части обеих половин -образного сосуда, заполненного подкисленной водой. Исследуя эти газы, можно убедиться, что на электроде, соединенном с положительным полюсом элемента, выделяется кислород, а на электроде, соединенном с отрицательным полюсом, - водород. Выпуская через краны оба газа в резиновую трубку и погружая ее конец в мыльную воду, можно наполнить смесью этих газов, так называемым гремучим газом, мыльные пузыри. При поднесении спички пузыри взрываются. Мы видим, что при прохождении электрического тока через подкисленную воду происходит разделение ее на составные части. Электрический ток производит химическое действие.

Опыт показывает, что химическое действие тока наблюдается не во всех проводниках. Электрический ток в металлах не вызывает никаких химических изменений. Наоборот, в растворах серной кислоты, поваренной соли, селитры и во многих других веществах ток вызывает выделение составных частей. Поэтому принято делить все проводники на две группы: проводники первого рода, в которых электрический ток не вызывает химических действий (к ним относятся все металлы, а также уголь), и проводники второго рода, которые под действием электрического тока разделяются на составные части. Проводники второго рода называют еще электролитами, а само явление разложения вещества током – электролизом (от греческого слова «лио» - разлагаю).

Нагревание проводников при прохождении через них данного тока может быть больше или меньше в зависимости от свойств проводника. В нашем опыте нить лампочки сильно накаливается (свыше 1500°С), а другие провода той же цепи нагреваются чуть заметным образом. Некоторые вещества (например, свинец) можно привести в такое состояние (получившее название сверхпроводящего), при котором они практически совсем не нагреваются током (§ 49). Таким образом, и тепловое, действие тока проявляется в зависимости от свойств проводника.

Магнитное же действие тока проявляется всегда, независимо от свойств проводников; магнитная стрелка, поставленная параллельно с любым проводником (рис. 73), по которому идет ток определенной силы, всегда испытывает отклонение независимо от свойств проводника. Поэтому магнитное действие тока следует рассматривать как наиболее характерное проявление тока. Отмечая это, Фарадей говорил: «Нет действия, более характерного для электрического тока».

102.jpg

Рис. 73. Действие электрического тока на магнитную стрелку не зависит от свойств проводника, по которому течет ток. Ток, создаваемый батареей гальванических элементов Б, при замкнутом ключе Кл проходит через твердый (проволока 1), жидкий (раствор проводящей жидкости 2) и газообразный (трубка с разреженным газом 3) проводники, вызывая около каждого из них отклонение магнитной стрелки. Стрелка устанавливается перпендикулярно к проводнику

 



<< ПредыдущаяОглавлениеСледующая >>