Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Absolutnie wszyscy wiedzą, że płyny mogą doskonale przewodzić energię elektryczną. Jest również dobrze znany fakt, że wszystkie przewodniki są podzielone na kilka podgrup w zależności od ich typu. Proponujemy rozważyć w naszym artykule, jak przebiega prąd elektryczny w cieczach, metalach i innych półprzewodnikach, jak również prawa elektrolizy i jej rodzaje.
Teoria elektrolizy
Aby ułatwić zrozumienie tego, co jest zagrożone, proponujemy zacząć od teorii: elektryczność, jeśli uznamy ładunek elektryczny za rodzaj cieczy, stała się znana od ponad 200 lat. Ładunki składają się z pojedynczych elektronów, ale są one tak małe, że jakikolwiek duży ładunek zachowuje się jak przepływ ciągły, ciecz.
Podobnie jak ciała stałe, przewodniki cieczy mogą być trzech typów:
- półprzewodniki (selen, siarczki i inne);
- dielektryki (roztwory alkaliczne, sole i kwasy);
- przewodniki (np. w plazmie).
Proces, w którym rozpuszczają się elektrolity i rozpadają się jony pod wpływem elektrycznego pola molowego, nazywany jest dysocjacją. Z kolei udział cząsteczek, które rozpadły się w jony, lub rozpadających się jonów w substancji rozpuszczonej, zależy całkowicie od właściwości fizycznych i temperatury w różnych przewodnikach i stopach. Należy pamiętać, że jony mogą się ponownie łączyć lub ponownie łączyć. Jeśli warunki się nie zmienią, liczba zdezintegrowanych jonów i połączonych będzie równie proporcjonalna.
W elektrolitach jony przenoszą energię, ponieważ mogą być zarówno dodatnio naładowanymi cząstkami, jak i ujemnie. Podczas połączenia cieczy (a dokładniej naczynia z cieczą do sieci zasilającej) rozpocznie się ruch cząstek do przeciwnych ładunków (jony dodatnie zaczną przyciągać katody, a jony ujemne będą przyciągane przez anody). W tym przypadku energia jest transportowana bezpośrednio, jony, więc przewodnictwo tego typu nazywane jest jonowe.
Podczas tego rodzaju przewodzenia jony są przenoszone na prąd, a substancje będące składnikami elektrolitów są uwalniane na elektrodach. Jeśli mówimy w kategoriach chemii, następuje utlenianie i redukcja. Zatem prąd elektryczny w gazach i cieczach jest transportowany przez elektrolizę.
Prawa fizyki i prąd w cieczach
Energia elektryczna w naszych domach i sprzęcie z reguły nie jest przekazywana w metalowych drutach. W metalu elektrony mogą przemieszczać się z atomu na atom, a tym samym przenosić ładunek ujemny.
Jako ciecze są podawane w postaci napięcia elektrycznego, znanego jako napięcie, zmieniane w jednostkach - wolty, na cześć włoskiego naukowca Alessandro Volty.
Wideo: Prąd elektryczny w cieczach: kompletna teoria
Również prąd elektryczny płynie z wysokiego napięcia do niskiego napięcia i jest mierzony w jednostkach zwanych amperami, nazwanych imieniem Andre-Marie Ampere. Zgodnie z teorią i formułą, jeśli zwiększysz napięcie, to jego siła również będzie wzrastać proporcjonalnie. Ten związek jest znany jako prawo Ohma. Przykładowo, wirtualna charakterystyka wzmacniacza jest poniżej.
Prawo Ohma (z dodatkowymi szczegółami dotyczącymi długości i grubości drutu), co do zasady, jest jedną z pierwszych rzeczy nauczanych w klasach, które studiują fizykę, dlatego wielu uczniów i nauczycieli uważa prąd elektryczny w gazach i cieczach za podstawowe prawo w fizyce.
Aby na własne oczy zobaczyć ruch ładunków, trzeba przygotować kolbę słonej wody, płaskie prostokątne elektrody i źródła zasilania, potrzebna jest również instalacja amperomierza, która będzie wykorzystywana do przewodzenia energii z sieci do elektrod.
Płyty, które działają jako przewodniki, muszą być zanurzone w cieczy, a napięcie musi być włączone. Następnie rozpocznie się chaotyczny ruch cząstek, ale jak po pojawieniu się pola magnetycznego między przewodnikami, proces ten zostanie usprawniony.
Gdy jony zaczynają zmieniać swoje ładunki i łączyć się, anody staną się katodami, a katody staną się anodami. Ale tutaj trzeba wziąć pod uwagę opór elektryczny. Oczywiście krzywa teoretyczna odgrywa ważną rolę, ale głównym wpływem jest temperatura i poziom dysocjacji (w zależności od tego, które nośniki są wybrane), a także wybrany jest prąd przemienny lub prąd stały. Podsumowując to badanie eksperymentalne, można zauważyć, że na ciałach stałych (płytkach metalowych) powstała cienka warstwa soli.
Elektroliza i próżnia
Prąd elektryczny w próżni i cieczach jest dość skomplikowanym pytaniem. Faktem jest, że w takich środowiskach nie ma ładunków w ciałach, co oznacza, że jest dielektrykiem. Innymi słowy, naszym celem jest stworzenie warunków, aby atom elektronu mógł rozpocząć swój ruch.
Aby użyć modularnego urządzenia, przewodów i metalowych płyt, a następnie postępować jak w powyższej metodzie.
Aplikacja elektrolizy
Ten proces jest stosowany w prawie wszystkich dziedzinach życia. Nawet najbardziej elementarne prace wymagają czasami interwencji prądu elektrycznego w cieczach, powiedzmy,
Dzięki temu prostemu procesowi bryły są pokrywane najcieńszą warstwą dowolnego metalu, na przykład niklowania lub chromowania. Jest to jeden z możliwych sposobów radzenia sobie z procesami korozyjnymi. Takie technologie są wykorzystywane w produkcji transformatorów, mierników i innych urządzeń elektrycznych.
Mamy nadzieję, że nasze uzasadnienie odpowiedziało na wszystkie pytania, które pojawiają się podczas badania zjawiska prądu elektrycznego w cieczach. Jeśli potrzebujesz lepszych odpowiedzi, radzimy odwiedzić forum elektryków, gdzie chętnie Ci doradzą.