Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Электрический ток в металлах
и условия его существования. Виды источников тока
|
Электризация тел при трении
(соприкосновении) объясняется переходом части электронов с одного тела на
другое. При этом первое тело заряжается положительно,
а второе - отрицательно. Суммарный же заряд двух тел не изменяется, что
является проявлением закона сохранения
электрического заряда. Одноименно заряженные тела (или частицы)
отталкиваются друг от друга, а разноименно заряженные - притягиваются. Каждый из взаимодействующих зарядов создает в
окружающем пространстве электрическое поле, которое изображают с помощью силовых линий (см. рис.). Это поле материально, непрерывно в
пространстве, способно действовать на другие электрические заряды. Металл в
твердом состоянии имеет кристаллическое строение. В узлах кристаллической
решетки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними
движутся свободные электроны. В обычных условиях в соответствии с законом сохранения
заряда металл электрически нейтрален. Если в металле создать электрическое
поле, то свободные электроны под действием электрических сил (притяжения и
отталкивания) начнут двигаться упорядочение, т. е. преимущественно в одном направлении.
Такое движение электронов называется электрическим током. Скорость движения
электронов - до нескольких миллиметров в
секунду, а скорость распространения электрического поля 300 000 км/с. Поэтому при создании электрического поля в
проводнике все свободные электроны практически одновременно придут в
упорядоченное движение. Для создания постоянного тока в проводнике необходимо в
нем все время поддерживать электрическое поле. Электрическое поле в проводниках
замкнутой электрической цепи создается и поддерживается с помощью источников
постоянного тока. Наиболее широкое распространение в практике получили:
гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы, солнечные батареи. Принцип
действия их разный, например, первые два вида источников тока преобразуют химическую,
третий - механическую, четвертый - солнечную энергию в электрическую. |