Електрическият ток (4) - абстрактен, страница 2

Липса на електрони в проводника и излишъкът в околното пространство е показано в много тънък слой от двете страни на повърхността на проводника (няколко interatomic разстояния в метала). Следователно, металната повърхност е електрически двуслойни кондензатор като много тънка.

Потенциалният разликата между кондензатор плочи зависи от функцията на електрон работа.

къде е - заряда на електрона;

А - функцията за работа (ЕГ - Е-В).

Функцията за работа зависи от химическата природа на метала и състоянието на повърхността (прах, влага).

Появата на контакт потенциалната разлика между контактуващите метални проводници са отворени в края XVIII. Италиански физик Волта. Той установил две експериментални закон Volta:

2. потенциалната разлика между краищата на верига, състояща се от последователно свързани метални проводници са при същата температура, независимо от химическия състав на междинните проводници. Тя е равна на контакт потенциал разлика, произтичаща с директна връзка външните проводници.

Да разгледаме затворена верига, състояща се от две метални проводници 1 и 2. EMF приложени към тази схема е равна на алгебрични сумата от всички потенциални скокове

Ако температурата на слоевете са равни,

Ако температурата на слоевете са различни, например, тогава

където  - постоянна характеризиране на свойствата на контакт между две метали.

В този случай топлоелектрическа се появява в един затворен кръг. пряко пропорционална на температурната разлика между двата слоя.

Термоелектрически явления в Метали са широко използвани за измерване на температура. За тази цел, термодвойка или термодвойки. представляваща два проводника, направени от различни метали и сплави. Краищата на тези кабели са запоени. Един възел поставен в среда, където температура Т1 да се измерва, а вторият - в среда при постоянна температура известен.

Термо-двойки имат няколко предимства пред конвенционалните термометри: позволяват да се измери температурата в широк спектър от десетки до хиляди градуса по абсолютна скала. Термодвойките имат висока чувствителност и по този начин дават възможност за измерване на много малка температурна разлика (10 -6 ° С.). Например: желязо константан измерена температура до 500 ° С и има чувствителност 5,3  10 -5 / ° C;? платина-платина (90% платина и 10% родий) имат чувствителност на 6  10 -6 / ° С и се използва за измерване на температурата от най-ниската до хиляди градуса.

С термодвойка да проследите промяната на температурата с времето. Възможност за задаване на галванометричните значително разстояние позволява използването на термодвойка в автоматиката. техните серийни връзки, използвани за увеличаване на чувствителността на термодвойките наречени thermobatteries.

7. електрически ток в различни среди.

Газовете при нормални условия, са изолатори. Тя се състои от електрически неутрални атоми и молекули.

Когато йонизация на газове възникне носители на електрически ток (положителни заряди).

Електрически ток в газове, наречени газов разряд. За извършване на газоразрядната тръба за газ да бъдат йонизирани, електрическо или магнитно поле.

Йонизация на газ може да се извършва под въздействието на външни влияния - висока температура, ултравиолетови и рентгенови лъчи, радиоактивни лъчения, когато бомбардирани атоми (молекули) газове бързи електрони или йони.

Мярка за интензитета на йонизация е йонизация. измерва с броя на двойки противоположно заредени частици, произведени в единица обем от газ за единица време интервал.

Наречен въздействие йонизация празнина между атоми (молекули), един или повече електрони, причинени от сблъсък с атоми или молекули на електроните газ или йони ускоряват от електрическо поле при изпълнението.

1. освобождаване несобствени газ - проводимост на газове, причинени от външни йонизатори.

характеристика на ток напрежение на освобождаването на газ. увеличаване U увеличаване на броя на заредените частици, достигащи електрода и настоящите увеличава до I = Ik, в които всички заредени частици достигат електрода. В този случай, U = Великобритания

къде е - начално зареждане;

N0 - максималния брой двойки моновалентни йони оформен
в обема на газ в 1 секунда.

Рязко покачване на тока на сегмент AB е свързана с появата на йонизация въздействие.

2. Самостоятелно газоразрядни - освобождаване от отговорност, която продължава след прекратяване на външен йонизатор. Поддържа и развива от йонизация въздействие.

Несобствени газоразрядни става самостоятелно в Uz - напрежение за запалване. Процесът на този преход се нарича електрическа повреда газ.

В зависимост от налягането на газа и на напрежението на славата:

1) разреждане на светлина;

2) разреждане на корона;

3) разреждане искра;

4) на дъгата.

изхвърлянето на светлина се използва в газоразрядни тръби, газови лазери.

Corona освобождаване - се използва за дезинфекция на семена от селскостопански култури.

Spark - цип (токове до няколко хиляди ампера, дължина - няколко километра).

Arc (Т = 3000 ° С - при атмосферно налягане, температурата на газа е 5000 ... 6000 ° С). Той се използва като източник на светлина в мощни прожектори в апарата за проекция.

Плазмените - специално състояние на материята характеризира с висока степен на йонизация на частиците.

Плазмата е разделена на

- слабо йонизиран ( - от процента - горната част на атмосферата, йоносферата);

- частично йонизиран (няколко%);

- напълно йонизиран (слънце, горещи звезди, някои междузвездните облаци).

Изкуствено произвежда плазма се използва в катодно-лъчеви тръби, плазмени източници на електрическа енергия, magnetodynamic генератори.

1. фотоемисионна - изхвърляне на електрони под въздействието на светлина с повърхността на метали под вакуум.

2. катод емисии - органи на емисиите на електрони, твърд или течен при нагряване.

3. вторичен електрон емисия - с насрещен поток от електрони от повърхността бомбардирани от електрони във вакуум.

Устройства на базата на феномена на катод емисии, наречени вакуумни тръби.

Диод, триод помислете сами.

Електрически ток в твърди тела.

Металът е кристална решетка. Положително заредени места в рамките на металните йони създава електрично поле. решетка точки, подредени по реда си, така че те създават поле е периодична функция на координатите. Ето защо, електроните могат да бъдат само от определени страни, които съответстват дискретни стойности на енергията си.

Тъй като електрон на твърдо вещество взаимодейства не само с атом, но също така и с други решетъчни атоми е разделена енергийни нива на атоми за образуване на енергия групата.

Фиг. Тя показва разделяне на енергийните нива на изолирани атома, тъй като те подход и образуването на енергийни групи.

Енергията на тези електрони може да бъде в рамките на сенчести зони, наречени допускат енергийни зони. Дискретни нива са разделени от области на забранени енергии - забранени зони (ширина съизмерим с ширината на забранени зони).

Разликите в електрическите свойства на различни видове твърди вещества се дължи на:

1) Широчината на забранени енергийни ленти;

2) различни електрони пълнене разрешени енергийни ленти
(Пр. Проницаемост.).

8. ток в течности. Електролиза. закон на Фарадей.

Наблюденията показват, че много течности са много лоши проводници на електрически ток (дестилирана вода, глицерин, керосин и т.н. D.). Водни разтвори на соли, киселини и основи провеждат електрически ток добре.

Електролиза - ток, преминаващ през флуида, което води до избора на електродите на вещества в електролита.

Електролити - вещества с йонна проводимост. Йонийски проводимост - методично придвижване на йони под въздействието на електрическо поле. Йоните - атоми или молекули, които са загубили или са свързани към един или няколко електрони. Положителните йони - катиони. отрицателни - аниони.

електрическото поле създаден в течните електродите ( "+" - анода "-" - катод). Положителните йони (катиони) мигрират към катода, отрицателна - към анода.

Появата на йони в електролити се обяснява с електрически дисоциация - разпадане на разтворените молекули в положителни и отрицателни йони в резултат на взаимодействието с разтворителя (Na + Cl - Н + Cl - К + I - ...).

Степен dissotsiatsii n0 е броят на молекулите. дисоциират на йони към общия брой молекули n0

Когато топлинният движение на йони се случи, и обединение йони обратния процес наречен рекомбинация.

Закони М. Фарадей (1834).

Масата на вещество, освободено след електрода е пряко пропорционална на заряд Q електрически. преминава през електролита

където к - elektrohomichesky равностойни вещества; Тя е по-голямата част вещество
еволюира по време на преминаването през устройството електролит
количество електроенергия.

където I - DC ток, преминаващ през електролита.

Електрохимично еквиваленти вещества директно пропорционални на съотношението на техния атомен (моларен) до масата на валентност п

където А - атомно тегло;

където C - универсалната константа за всички elemenov.

F = 9,648  10 април С / мол

физичен смисъл следва от закона на електролиза комбинирания Фарадей

Физическият смисъл. Фарадей константа (F) е равна на сумата на електроенергията, която е необходимо да се премине през електролита да се разделят на електрод 1 грам еквивалент вещество.

От комбинирания закона електролиза определя електрически заряд Q всеки йон

където п - йон валентност;

F - Фарадей постоянен;

NA - Числото на Авогадро.

Charge 1-валентна йон е начално зареждане

Q = е = 1602  10 -19 Kl.

Всеки кратно на елементарен електричен заряд

NA = 6022  23 октомври мол -1.