Безплатни носители на електрически заряди и електроматериали
Постоянен ток се случва, когато електрическо поле (потенциална разлика) и носители свободните заряд: положителни и отрицателни частици или квази-частици. Атоми не могат да бъдат безплатно носител, е електрически неутрален; но ако електронът или повече електрони изоставят техните орбити се появяват отрицателни и положителни превозвачи такса. За да откачите електрон от атом, трябва да се направи на енергия; това може да бъде топлинна, електрическа, механична енергия, химична реакция.
Структурата на атом засяга електрическата проводимост на вещество
Atom - това е огромен положителен ядро и електрони облака. Според законите на микросвета, електронен облак на атом не може да бъде еднакво и хаотично. Той е разделен на така наречената обвивка, която се прилага стриктно йерархия на квантови състояния.
Свойствата на атом зависи от броя на електроните в външната обвивка там. Напълно попълнено външната обвивка електрон в инертни газове. При нормални условия, те не провежда електричество. Но ако за създаване на специални условия (ниско налягане, високо напрежение), атомите губят електрони и електрически ток.
Металните атоми са във външната обвивка на един до три електрони, и тези електрони вътре външната метална решетка лесно "излитат" от техните орбити и образуват "електрон газ", осигурява добра електрическа проводимост метал.
За появата на електрическия ток в метала не се нуждаят от никакви допълнителни условия: електрон газ реагира на най-малките електрически напрежението, измерена в миливолта, микроволта. Освен метали, подходящи за пренос на високи токове и напрежения.
Елементи с повече от три електрони във външната обвивка, се отнасят до не-метали, и присъствието на четирите елемента на електрона дава специален преход статус. Те провеждат ток, но значително по-слаба от метали и тяхната проводимост и механизъм различен от "метален".
Неметали с пет или повече електрони в външната обвивка да образуват група от диелектрици. Тяхната проводимост при нормални условия, е много малък при малки напрежения. Сред тях са вещества, които правят надеждни изолатори. Въпреки това, за всяка точка на диелектрична якост на изолатор: Максималната стреса, които могат да издържат. Надвишаването това разпределение напрежение изолатор води до: електроните се откъснат от орбитата атоми са унищожени, и се появява в диелектричната канал с висока електрическа проводимост.
Електрони, протони, йони
Частици, носещи отрицателен заряд - е електрони. Протоните имат положителен заряд. Таксите на електрони и протони имат противоположни знаци, но това е точно равен по сила. Но от теглото на тези частици са много различни: по-тежък от електрони, протони 1800 пъти.
Подвижните, жив електрони са свободни носители зареждане в много материали: метали, полупроводници, в газообразни среди.
Протоните като индивидуални частици са свободни носители зареждане само на висока температура плазмата. В нашите обичайни условия положително заредени носители безплатно зареждане са под формата на йони. Ion - един атом или група от атоми, в която по-малко електрони в електронен облак от протоните в ядрата.
Йоните могат да бъдат свободни носители зареждане в течни и газообразни среди. В твърдо вещество, атоми са йонизирани твърдо държани кристалната решетка.
метали проводимост: електрон газ
Метална решетка създава вътрешни сили, допринася за факта, че електроните от външните обвивки на изоставен "своята" ядро. От своя преход към свободна държава, преходът към проводимата зона не изисква допълнителни усилия.
Ако метален обект, за да се приложи електрическо поле - ток ще тече. Електрически ток - общо електрически заряд, минаваща през напречното сечение на провеждане на тялото в секунда.
Електроните са приведени в движение по цялата дължина на проводника, измерените текущите стойности са еднакви във всяка секция.
Имайте предвид, че сегашното мигновено се случва около проводника се дължи на разпространението на електрическото поле, но превозвачи безплатно зареждане, електрони, които се движат много бавно.
При ниски напрежения, те едва ли се скитат, блъскане в ядрото на атома, тяхното топлинно движение е много по-силен от нормалното движение на положителния електрод.
Ако метал се нагрява, токът се намалява. Това е така, защото, че топлинната движението на електроните се и нареди решетка забавя движението на електрони, с други думи, с увеличаване на електрическото съпротивление температура метал се увеличава и неговата проводимост намалява.
Електрическият ток повишава температурата на метала, е свързан с това първоначално нарастване на електрически ток в проводника и последващо намаление. Студената метал има малко съпротивление и преминава значителен ток; но този ток нагрява метал, се увеличава съпротивлението, настоящите намалява.
Електрически ток в полупроводници
Вещества със слаба проводимост, са лоши проводници и изолатори бедните, са придобили особено значение в ерата на електрониката. Тези вещества се наричат полупроводници. Те имат висока електрическа съпротива, има малък ток, когато зарежда. С увеличаване на температурата на настоящите увеличава, тъй като по време на загряване на решетъчни електроните кристални по-лесно да напуснат тяхната орбита.
Токът в лампите за освобождаване от отговорност
Атомите на инертни газове са силни, не податливи химически реагира и да се откаже електрони. Но под влияние на електрическо поле, електронен облак е деформиран, опъната ... и някои от електроните летят от орбита.
Ако инертни газове проводимост определя само тези електрони с плаващи орбитите под влиянието на електричното поле, лампа освобождаване не би светлина при сравнително ниски електрически напрежения. Въпреки това, най-проводни електроните в аргон, неон, хелий лампи много повече!
Електроните, получени свобода се ускоряват от електрическо поле и инцидента на неутрални атоми, където често има "нокаут" нова орбита на електрони.
Тези нови електрони също ускоряват и насърчаване на йонизация на нови атома. Процесът отнема от характера на лавина, настоящите увеличава почти веднага.
Индикаторът за разряд има отрицателни заряда носители (електрони IT) и позитивни (йонизирани атоми). Йоните се движат към отрицателния електрод и се неутрализират до получаване на липсващите електрони; електрони летят към положителния електрод.
Лавинообразно нарастване на броя на свободните електрони се случва във въздуха по време на мълнията.
Електрически ток в течности. Електролиза.
Течностите са електрически проводими и непроводими. Смазка не електропроводимост, непроводим бензин и керосин. Но вода - добър проводник на електрически ток, и повече соли, разтворени в него, толкова по-ниска устойчивост.
Дестилирана вода има малък брой свободни такси, като малка част от водните молекули са в "експлодира": положително заредени водородни йони (всъщност, протон) и отрицателно заредена група от атоми на водород и кислород в орбита като "допълнително" електрон.
Ако в съд с вода, за да се потопи електродите, ще ефервесценция. Това се получава, както следва: водородни йони се движат към отрицателния електрод, че протонната получава електрон на черупката има пълен атом, който събира с друг водороден атом, за да образуват молекула. газ водород се отделя от водата.
Групи (ОН) - чифт йонизирани кислород и водородни атоми, - движат към положителния електрод. Там те губят улавяне допълнително електрони и или друга група от водород и се превръща в една молекула вода, или разпадат - водород допълва друга молекула вода и кислородният атом е обединена с друга еднакви и плава нагоре. Например в електролиза на вода, водород и кислород, получен.
Чисто, дестилирана вода е слабо проводим. Но ако това се разтваря обикновена готварска сол, увеличава проводимост, като няколко пъти. сол молекули във воден разтвор се разпадат в йони: положителни и отрицателни натриев хлоро. Преминаването на ток е придружено от отделяне на чист натриев върху отрицателния електрод и токсичен газ хлор - на положителния електрод.
Електролиза играе важна роля в промишлеността: тя се използва за покриване на предмети с метален филм, за чисти метали. Но това е опасно индустрия, това се отразява на здравето на работниците и на състоянието на околната среда. Напоследък тя измести друга технология по-напреднали.