זרם, זרם חשמלי בחלל ריק
זרם חשמלי - תנועה מסודרתחיובים חשמליים. ניתן להשיג אותו, למשל, במוליך המחבר בין גוף טעון ונטול טעינה. עם זאת, הנוכחי יפסיק ברגע ההבדל הפוטנציאלי של גופים אלה הופך אפס. תנועת ההובלה המוזמנת (זרם חשמלי) תתקיים גם במוליך המחבר את לוחות הקבל הטעון. במקרה זה, הנוכחי מלווה על ידי ניטרול של מטענים על צלחות של הקבל, וממשיך עד ההבדל הפוטנציאלי של לוחות קבלים הופך אפס.
דוגמאות אלה מראות שהזרם החשמלי במוליך מתעורר רק כאשר יש פוטנציאלים שונים בקצות המנצח, כלומר, כאשר יש שדה חשמלי בתוכו.
אבל בדוגמאות נחשב, הנוכחי לא יכול להיות ארוך, שכן בתהליך של העברת תשלום את הפוטנציאל של הגופים במהירות להשוות את השדה החשמלי של המנצח נעלמת.
כתוצאה מכך, על מנת להשיג את הזרם,לשמור על הפוטנציאלים השונים על הקצוות של המנצח. כדי לעשות זאת, אתה יכול להעביר חיובים מגוף אחד למשנהו דרך מנצח אחר, ויוצרים מעגל סגור עבור זה. עם זאת, תחת הפעולה של הכוחות של אותו שדה חשמלי, העברה כזו של חיובים הוא בלתי אפשרי, שכן הפוטנציאל של הגוף השני הוא פחות מאשר את הפוטנציאל של הראשון. לכן, העברה אפשרית רק על ידי כוחות ממוצא לא חשמלי. נוכחותם של כוחות אלה מספקת מקור שוטף הכלול במעגל.
כוחות הפועלים במקור הנוכחי מעבירים את המטען מגוף בעל פוטנציאל קטן יותר לגוף בעל פוטנציאל גדול יותר ומבצעים עבודה בו-זמנית. לכן, המקור הנוכחי חייב להיות אנרגיה.
המקורות הנוכחיים הם מכונות חשמל, תאים גלווניים, סוללות, גנרטורים וכו '.
לכן, התנאים הבסיסיים להופעת זרם חשמלי: נוכחות של מקור זרם ומעגל סגור.
מעבר זרם במעגל מלווה בסדרהתופעות נצפות בקלות. כך, למשל, בנוזלים מסוימים, כאשר זרם זורם דרכם, שחרור של החומר הוא ציין על האלקטרודות מופחת לתוך הנוזל. הזרם בגזים מלווה לעתים קרובות בזוהר של גזים וכו '. החשמלאי המצטיין בגזים ואקום היה הפיסיקאי הצרפתי המתמטיקאי, אנדרה מארי אמפר, בזכותו אנו מכירים את טבען של תופעות כאלה.
כידוע, ואקום הוא מבודד הטוב ביותר, כלומר, את החלל שממנו האוויר נשאב החוצה.
אבל אפשר להשיג זרם חשמלי בחלל ריק, אשר יש צורך להציג נושאות תשלום לתוכו.
קחו את כלי השיט שממנו האוויר נשאב. בכלי זה הם מולחמים שתי לוחות מתכת - שתי אלקטרודות. אחד מהם (אנודה) מחובר עם מקור זרם חיובי, K אחרים (קתודה) - עם אחד שלילי. המתח בין הקתודה לבין האנודה מספיק כדי ליישם 80 - 100 V.
בואו לחבר מילימטר רגיש למעגל. ההתקן אינו מציג כל זרם. זה מצביע על כך שאין זרם חשמלי בחלל ריק.
נשנה את החוויה. כקתודה אנחנו מולחמים לתיל חוט - חוט, עם הקצוות משורטטים החוצה. חוט זה יישאר קטודה. בעזרת מקור נוסף של זרם, אנו לחמם אותו. אנו מציינים כי לאחר נימה מחוממת, המכשיר הכלול במעגל מראה זרם חשמלי בחלל ריק, וככל שהחימום מחומם חזק יותר. לפיכך, נימה, כאשר מחומם, מבטיח נוכחות של חלקיקים טעונים בחלל ריק, זה המקור שלהם.
כיצד מחלקים חלקיקים אלה? התשובה לשאלה זו יכולה לתת ניסיון. תנו לנו לשנות את הקטבים של האלקטרודות מולחמים לתוך כלי השיט - אנחנו עושים את האנודה נימה, ואת הקוטב הנגדי - הקתודה. ולמרות החוט הוא חם ושולח חלקיקים טעונים לתוך ואקום, אין הנוכחי.
מכאן נובע כי חלקיקים אלה טעונים שלילית, כי הם להדוף את האלקטרודה כאשר הוא טעונה שלילית.
מה הם חלקיקים אלה?
על פי התיאוריה האלקטרונית, אלקטרונים חופשייםב המתכת נמצאת בתנועה כאוטי. כאשר החום של תנועת הנימה מוגבר. עם זאת, כמה אלקטרונים צוברים אנרגיה, וזה מספיק כדי להפוך את הפלט, הנפלטים מן הנימה להרכיב סביבו "ענן אלקטרוני". כאשר בין הסיב האנודה, שדה חשמלי, האלקטרונים לעוף לכיוון אלקטרודה, אם הוא מחובר אל הקוטב החיובי של הסוללה, והדחייה חזרה הנימה כאשר הוא מחובר אל הקוטב השלילי, t. E. יש מטען בעל אותו שם עם אלקטרונים.
לכן, זרם חשמלי בחלל ריק הוא זרימה מכוונת של אלקטרונים.
