Электрический ток можно выразить как направленное движение заряженных частиц, которые традиционно считаются носителями отрицательного заряда или электронами. Это утверждение справедливо для твердых проводников, где постоянное присутствие свободных заряженных частиц считается нормой. Для жидких и газообразных сред такими переносчиками являются положительно заряженные ионы, через которые передаются вещества.
Физическая сущность
Чтобы четко понять, как течет электрический ток, сначала необходимо ознакомиться с основными физическими явлениями, которые приводят к образованию упорядоченного потока. Согласно молекулярно-атомной теории, все природные объекты (независимо от их агрегатного состояния) состоят из молекул и атомов, в состав которых входят отрицательно заряженные электроны.
Для иллюстрации принципа формирования потока заряженных частиц удобнее всего представить состав физического тела следующим образом:
- Атомы, составляющие молекулу, обычно представляются в виде ядра в центре и электронов, вращающихся вокруг него со скоростью света;
- Из-за разной полярности этих двух компонентов заряд их комбинации при нормальных обстоятельствах равен нулю;
Дополнительная информация. В атомах любого химического элемента число вращающихся по орбитам электронов равно полному заряду ядра, что обеспечивает их электронейтральность.
- У атомов некоторых веществ внешняя оболочка имеет большое количество электронов, которые к тому же находятся очень далеко от ядра по атомным меркам;
- В какой-то момент некоторые из них срывают свои орбиты и начинают свободно «бродить» между атомами, притягиваясь к соседним ядрам или отталкиваясь электронами.
В результате этих процессов в металлическом объекте появляются свободные заряды, и при приложении электрического потенциала (напряжения) противоположного знака свободные заряды начинают упорядоченно перемещаться.
Направленное движение свободных носителей заряда в твердом теле (проводнике) называется электрическим током.
Читайте также статью: как влюбить коллегу мужчину по работе
В веществах с малым содержанием свободных электронов это движение либо совершенно невозможно (диэлектрики), либо ограничивается очень малыми величинами. Такие материалы, не полностью насыщенные носителями тока, называются полупроводниками.
Виды токов
Поток электронов, присутствующих в проводящих материалах, может всегда двигаться в одном направлении или постоянно менять направление. В первом случае они образуют переменный ток, а во втором – постоянный.
Переменный ток формируется под действием напряжений разной величины и знака, приложенных к обоим концам проводника, а сигнал постоянного тока получается с помощью разности потенциалов одной и той же полярности.
Уведомление! По проводам в любой квартире течет переменный ток, примером второго типа является одностороннее движение электронов в аккумуляторе или аккумуляторе.
Исторически сложилось так, что в цепях постоянного тока направлением обычно считалось движение от «положительного» к «отрицательному» источнику питания. Хотя на самом деле отрицательные носители заряда движутся в прямо противоположном направлении (от «отрицательного» к «положительному»). Но принятое ранее условное направление настолько укоренилось в сознании людей, что не менялось и считало значение этого параметра абсолютно условным.
Видео: КАК ТЕЧЁТ ТОК В СХЕМЕ | Читаем Электрические Схемы 1 часть
Для того чтобы понять, куда течет переменный ток, следует начать непосредственно с их определений. При этом они меняют направление с определенным периодом под действием переменного потенциала (напряжения.
Важно! В российских домашних сетях частота переменного напряжения составляет 50 Гц. Электрический ток, текущий по проводу, также меняет направление с соответствующей частотой.
В зарубежных электросетях (особенно США и Японии) эта частота составляет 60 Гц, что несколько увеличивает КПД при одновременном увеличении потерь в линиях электропередачи.
Переменный ток (изображение)
Двунаправленное перемещение зарядов
В большинстве металлов при движении электронов можно наблюдать противоположное движение частиц противоположного знака, образованных положительно заряженными атомами. Их движение соответствует исторически сложившемуся определению (от «положительного» к «негативному»), поэтому движение этих материальных компонентов при желании можно считать истинным направлением.
Добавим, что в жидкостях и газах атомные частицы с разными зарядами (уже упомянутые ионы и электроны) движутся также в противоположных направлениях. Такой метод формирования цепочечного потока частиц называется электролизом и широко применяется в различных отраслях промышленного производства.
Подводя итог, отметим, что, вопреки теоретическим воззрениям, на практике решающее значение имеет условно выбранное направление движения электронов в данной цепи. Любая цепочка содержащихся в ней радиоактивных элементов изначально рассчитана на конкретную полярность подаваемого напряжения и, следовательно, на заданное направление генерируемого токового сигнала.
Читайте также статью: Скотч с логотипом: эффективная и стильная реклама
Комментарии
Отправить комментарий