ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОН

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОН, процесс движения электрических зарядов. Этот процесс может вызываться или силами электрического поля (ток проводимости) или какими-либо внешними силами (конвекционный ток). Примером тока проводимости моясет служить напр. ток, воз-нкающий в проводнике, приключенном к двум полюсам гальванического элемента; примером конвекционного тока—перемещение рукой заряженного тела на изолирующей подставке. Иногда говорят еще о токе смещения, к-рый по существу дела есть скорость изменения электрического поля в пустоте или в’ данной среде. В обычном понимании под’ Э. т. подразумевают ток проводимости, Носителями электрических зарядов, движением которых и обусловливается возникновение Э. т., являются электроны (см.) (металлич. проводники) или ионы (см.)(жидкие проводники или разряд в газе). Под скоростью распространения Э. т. подразумевают не скорость движения этих носителей, которая обычно невелика (порядка 1 мм/сек.), а скорость распространения энергии, или, что тоже, скорость распространения электромагнитной волны вдоль проводника, к-рая имеет величину, близкую к скорости света (300 000 км/сок.). Направление Э. т. совершенно условно считают от положительного полюса к отрицательному. Па самом деле направление движения зарядов обусловлено их носителями и различно в различных случаях; так, в металлических проводниках электроны движутся от — к +, в растворах мы имеем одновременное движение положительных и отрицательных ионов во взаимнопротивоположных направлениях. В случае, если направление тока в проводнике сохраняется неизменным, то мы имеем постоянный ток, если оно меняется— переменный. Переменный ток характеризуется своей частотой, к-рая показывает, сколько раз в секунду ток меняет направление на обратное.

Ряс. 1.

Величина Э. т., или сила тока, измеряется количеством электричества, проходящего ежесекундно через поперечное сечение проводника. Сила тока, при к-рой в 1 сек. через поперечное сечение проводника проходит 1 кулон, называется 1 ампер (А). Производная единица— 1 миллиампер (тА)=0,001А. Сила тока (I) в проводнике зависит от его электрического сопротивления (R) и от разности потенциалов, или напряжения (Vi—V3), приложенного к его концам. Эта зависимость выражается законом Ома, имеющим следующий вид: i = *~ ‘ . Сила тока в ГА возникает в проводнике с сопротивлением в 1 ом (1 Q) при разности потенциалов на концах его, равной 1 . вольту (1 V). Закон Ома приложим как ко всей цепи, так и к отдельным участкам ее. Он справедлив ‘ для твердых и жидких проводников и не приложим лишь к разряду в газе. Сопротивление проводника (R) пропорционально его длине (1), обратно пропорционально площади поперечного сечения его _1_, s ; следняя зависимость выражается коефициен-том р, носящим название удельного сопротивления вещества. Единицей сопротивления является 1 ом. Для измерения сопротивлений б. ч. пользуются схемой, называемой «мостиком Уитстона» (см. Газовая цепь). Для измерения сопротивления жидкостей, разлагаемых Э. т., применяют видоизмененный мостик Уитстона—мостик Кольрауша. При наличии одной неразветвленной цепи сила тока в любом ее участке постоянна. В случае разветвленной цепи сила тока определяется при помощи законов Кирхгофа. Эти законы следующие: 1) Алгебраическая сумма сил токов в любой точке разветвления равна 0. Напр. Ix— I2— I3+ I4 — h= =0 (рис. 1.). 2) В любом замкнутом контуре, мысленно выделенном из данной разветвленной цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов на соответствующие сопротивления равна сумме электродвижущих сил: IaRi + I2R2 —

Рисунок 2.

(S) и зависит от материала его: к. = s-^-; по – Б. М.Э. т. XXXV. —IaRa—I4R4= — E].-f-E2 (рис. 2). Из этих правил непосредственно следует напр., что в параллельно включенных проводниках силы токов обратно пропорциональны сопротивлениям их. Для возникновения Э. т. необходимо наличие замкнутой цепи, составленной из проводников, и существование разности потенциалов между двумя точками этой цепи. Если эта разность потенциалов не поддерживается извне каким-либо специальным источником, то вследствие переходов электричества потенциалы уравниваются и ток прекращается. Источником, поддерживающим постоянство разности потенциалов, может служить любой генератор электрической энергии, как-то: гальванический элемент, аккумулятор, динамомашина, термоэлемент, фотоэлемент и пр. Все эти источники Э. т. преобразуют различные виды энергии (механическую, тепловую, световую и др.) в электрическую энергию. Энергия Э. т., выделяющаяся на данном участке цепи, определяется его силой и разностью потенциалов на концах этого участка и измеряется в джоулях или ватт-часах. 1 джоуль равен работе тока силой в 1А при разности потонциалов в IV в течение 1 сек.; 1 ватт-час—работа того же тока за 1 час, 1 ватт=107 эрг/сек. —j^№ = = 0,24 мал. калории/сек. Производные единицы—1 гектоватт-час (гвч) и 1 киловатт-час (квтч). Проявляется энергия Э. т. в различных его действиях, как-то: тепловом, магнитном, химическом и др. При прохождении Э. т. по проводнику выделяется тепло, количество которого определяется формулой Джоуля-Ленца Q=0,24 PRt, где Q— количество теплоты в малых калориях, I—сила тока в амперах, R— сопротивление проводника в омах, t—время в секундах. Э. т. создает вокруг себя магнитное поле, напряжение к-рого пропорционально силе тока. (Напряжение магнитного поля Н на расстоянии г от бесконечно-длинного прямого провода стоком I равно: Н= -■ ; напряжение магнитного поля в центре кругового проводника радиусом 2л1 >, с силой тока I равно: н= —р-.) Проходя через неметаллические проводники, в к-рых перенос электричества обусловлен ионами, Э. т. производит на них электролитическое действие, т. е. разлагает их с выделением металлов или водорода на отрицательном полюсе, а остальных металлоидов—на положительном. Количество вещества, выделенного при электролизе, выражается законом Фарадея: M=elt, где М— масса выделенного вещества, I—сила тока, t— время, е—электрохимический эквивалент данного вещества, зависящий от его атомного веса’ и валентности. К этим действиям Э. т. следует прибавить еще способность возбуждать свечение при прохождении тока через газ. Это явление может иметь место либо в случае разреженных газов (гейслеровские трубки, газосветные лампы) либо при атмосферном давлении (вольтова дуга). Прохождение тока через газы происходит по особым законам. Разнообразные практические приложения Э. т. основаны на применении перечисленных действий его. Различные нагревательные приборы, лампочки накаливания, электрические печи, аппараты для гальванокаустики и др. приборы используют тепловое действие Э. т. Всевозможные электромагнитные приборы, эле – ктромоторы и пр. оснонаны на применении электромагнитных свойств тока; гальванопластика., очистка металлов путем электролиза, ионогаль-ванизация—хим. действия тока. Свечение газов при прохождении тока используется для устройства источников света как в видимой области спектра (неоновые, натровые и др. газосвс-товые лампы), так и ультрафиолетовой (кварцевые ртутные лампы). На использовании этих же действий тока построены приборы, служащие для измерения силы тока,—амперметры. Для измерения малых сил токов применяют миллиамперметры (тысячные доли ампера) и гальванометры (до Ю-17 А). Энергия Э. т., прошедшего за нек-рое время черев цепь, измеряется специальными приборами—электрическими счетчиками, показывающими энергию непосредственно в ватт-часах. Действие счетчиков обычно основано на электромагнитных свойствах тока. Для регулирования силы тока служат реостаты, представляющие собой проводники, сопротивление которых можно легко изменять. Реостат включается последовательно с прибором, силу тока в к-ром желают регулировать. Изменяя сопротивление реостата, меняют силу тока в нем, а следовательно и в приборе, включенном последовательно с ним. Для удобного включения и выключения, а также для изменения направления тока в цепи употребляют различного рода рубильники, коммутаторы и контактные ключи. Устройство их весьма разнообразно, в зависимости от цели, для к-рой они применяются. Эти приспособления вместе с электроизмерительными при

Изучайте:

  • ПЛОД
    ...
  • ДИСТРАКЦИОННЫЙ СЕРП
    ДИСТРАКЦИОННЫЙ СЕРП, видимое в офтальмоскоп серповидное белое поле у соска зрительного нерва. Зрительный нерв проходит ...
  • ПЕНТОЗЫ
    ПЕНТОЗЫ, сахара с 5 С-атомами в молекуле (см. Монозы); имеют большое биол. значение, входя в состав иуклеопротеидов (см...
  • БЕЛЛЯРМИНОВ
    БЕЛЛЯРМИНОВ, Леонид Георгиевич (род. в 1859 году), выдающийся рус. офтальмолог. Окончил Военно-мед. академию (1883 г.) ...
  • ПОЛИОЭНЦЕФАЛИТУ
    ПОЛИОЭНЦЕФАЛИТУ (от греч. polios—серый и encephalon — головной M03rj, воспаление серого вещества головного мозга, т. е....